CAPÍTULO II-Marco teórico

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PROGRAMA DE DOCTORADO EN DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS
EXPERIMENTALES Y LA MATEMÁTICA
FACULTAD DE FORMACIÓN DEL PROFESORADO
TESIS DOCTORAL
“CONTRIBUCIÓN AL ESTUDIO DEL APRENDIZAJE DE
LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES EN LA EDUCACIÓN
INFANTIL: CAMBIO CONCEPTUAL Y CONSTRUCCIÓN
DE MODELOS CIENTÍFICOS PRECURSORES”
TESIS PRESENTADA PARA OPTAR POR EL GRADO DE DOCTOR EN
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES Y LA MATEMÁTICA
POR LA UNIVERSIDAD DE BARCELONA, DEPARTAMENTO DE
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES Y LA MATEMÁTICA.
LA DOCTORANDA
SABRINA PATRICIA CANEDO IBARRA
LOS DIRECTORES DE LA TESIS
DR. JOSEP CASTELLÓ ESCANDELL
DRA. PALOMA GARCÍA WEHRLE
BARCELONA, ABRIL DEL 2009.
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
Capítulo II. Marco Teórico.
16
Capítulo II. Marco Teórico.
CAPÍTULO II
2. MARCO TEÓRICO
En este capítulo se exponen los diferentes aspectos teóricos en los que se ha
sustentado la investigación. Por una parte se presentan los aspectos teóricos del
currículum considerando sus fundamentos y características, su concepto y función, así
como las fuentes u orientaciones teóricas que lo sustentan. De la misma forma se
exponen dos perspectivas para analizar el currículo: la de Pansza (1993) y la de Posner
(1998). Por otra parte, se exponen algunas de las perspectivas teóricas en las que
actualmente se fundamenta la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias en general, y la
Educación Infantil en particular, y en base a las cuales se ha desarrollado nuestro
estudio y se han discutido los resultados obtenidos.
2.1. Aspectos teóricos del currículo
En la práctica docente inciden muchos factores y en la teoría de la enseñanza se
refleja el tratamiento interdisciplinar de todas aquellas ciencias que colaboran para una
mejor comprensión del proceso de enseñanza-aprendizaje. El currículum es, por tanto,
el marco que fundamenta científicamente la acción en el aula. Las actividades
educativas escolares se han de caracterizar por su intencionalidad explícita y su
planificación sistemática, por esta razón, la función primera del diseño curricular debe
ser explicitar el proyecto educativo concretando las intenciones que persigue y el plan
previsto para alcanzarlas.
Se establece que en los diseños curriculares, planes o programas de estudio se
determinan las intenciones educativas a través de los objetivos de aprendizaje
especificados y que la concreción de estas intenciones se hará a través de diferentes
fuentes o vías de acceso. Toda propuesta curricular debe tener una fundamentación
sociológica, psicopedagógica y epistemológica que sustente estas intenciones
educativas. Así, el enfoque de esta fundamentación se traduce en la selección de
objetivos y contenidos de aprendizaje, y en la forma en la que se organizarán, abordarán
y evaluarán dichos contenidos (Coll, 1991). Es en este sentido que resulta importante
identificar cuáles son los fundamentos en los que se basan las intenciones educativas y
de qué manera se concretizarán en el aula. El análisis de las propuestas curriculares a
17
Capítulo II. Marco Teórico.
través de los contenidos, las actividades de aprendizaje y su evaluación nos permite
realizar esta tarea.
2.1.1. Fundamentos y características del currículo
En esta sección se discuten los diferentes conceptos de currículo, sus fuentes teóricas y
los diferentes modelos curriculares que proponen algunos autores.
2.1.1.1. Concepto y función del currículo
El término currículo ha tenido numerosas acepciones y por ello numerosas definiciones. Algunos autores lo definen como un término polisémico que se usa indistintamente
para referirse a planes de estudio, programas e incluso implementación didáctica
(Pansza, 1993), aunque la mayoría coinciden en que subyace la idea de planificación en
cuanto previsión anticipada. Cada una de estas diferentes concepciones acerca del
currículo responde, a su vez, a una determinada idea de lo que es la enseñanza escolar
(Antúnez, S. et al., 2001). El currículo puede considerarse como un conjunto de
conocimientos que hay que transmitir al alumnado, partiendo de la base de que los
conocimientos son algo permanente y esencial que la escuela debe transmitir mediante
las disciplinas. En esta concepción se valora, sobre todo, el conocimiento en función del
cual actúan alumnos y profesores. Desde otro punto de vista, el currículo se entiende,
básicamente, como una especificación de los resultados que se pretenden conseguir
mediante el proceso educativo. En este punto de vista se considera el currículo como
una formulación de objetivos de aprendizaje expresados en forma de comportamientos
específicos que el alumno tendrá que alcanzar. Esta es una perspectiva tecnológica
donde lo que importa es el producto final, el comportamiento a manifestar. Una
concepción muy diferente es la que considera que el currículo es todo aquello que los
alumnos aprenden realmente en la escuela, incluyendo aquellos aprendizajes que se
producen sin intencionalidad por parte del docente, lo que desde otras perspectivas se ha
llamado “currículo oculto” (Coll, 1991).
Siguiendo a Coll (1991), el currículo es el proyecto educativo que incluye tanto
los aspectos curriculares en sentido limitado (objetivos y contenidos), como los aspectos
instruccionales (relativos a cómo enseñar), distinguiendo entre lo que es el plan o diseño
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Capítulo II. Marco Teórico.
curricular de lo que es su desarrollo o aplicación en las aulas. Para este autor, en el
currículo se concretan una serie de principios (ideológicos, psicológicos, pedagógicos)
que en conjunto muestran la orientación general del sistema educativo y, por tanto, la
primera función del currículo es la de especificar el proyecto o intenciones y el plan de
acción que preside a las actividades escolares, y, como proyecto, el currículo es un
instrumento útil para orientar la práctica pedagógica.
2.1.1.2. Fuentes del currículo
Todo currículo se fundamenta en una serie de informaciones teóricas
procedentes de campos como la Sociología de la Educación, la Psicología, las Ciencias
de la Educación y las Ciencias Experimentales, entre otros. Coll (1991) se refiere a las
fuentes del currículo como a la información necesaria para precisar las intenciones
(objetivos y contenidos) y el plan de acción a seguir en la educación escolar, y es en las
fuentes donde encontramos la información precisa para elaborar el currículo. Suelen
destacarse cuatro tipos de fuentes del currículo, cada una de las cuales realiza una
aportación y proporciona una información específica: Fuente sociológica, Fuente
psicológica,
Fuente
pedagógica
y
Fuente
epistemológica.
Sin
embargo,
tradicionalmente se ha dado prioridad a una de las fuentes de información posibles
sobre todas las otras siguiendo modas más o menos pasajeras, o adoptando puntos de
vista reduccionistas. Tyler (1949) señala que, en lo que concierne a los puntos que
pueden proporcionar información para seleccionar “sabiamente” los objetivos, existe
una fuerte discrepancia entre tres posturas: la “progresista”, la “esencialista” y la
“sociologista”. La “progresista” destaca la importancia de estudiar al niño con el fin de
descubrir sus intereses, sus problemas, sus propósitos y sus necesidades, siendo ésta la
información básica para seleccionar los objetivos (fuentes psicológicas). Los
“esencialistas”, por su parte, consideran que los objetivos deben extraerse de un análisis
de la estructura interna de los contenidos de la enseñanza, de las áreas de conocimiento
(fuentes epistemológicas). Los “sociólogos” tienden a situar la fuente de información
principal para seleccionar los objetivos en el análisis de la sociedad, de sus problemas,
de sus necesidades y de sus características (fuentes sociológicas). Este autor menciona
que las tres posturas aportan informaciones necesarias, pero ninguna de ellas por sí sola
es suficiente.
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Capítulo II. Marco Teórico.
a) La Fuente sociológica
La orientación sociológica se refiere a las intenciones educativas basadas en las
demandas sociales y culturales, y que se traducen en contenidos de aprendizaje que
contribuyen al proceso de socialización de los alumnos y alumnas, y a la asimilación de
los saberes sociales y del patrimonio cultural de una sociedad (Carrasco, J. B., 1997).
Esta orientación permite, entre otras cosas, determinar las formas culturales o
contenidos (conocimientos, valores, destrezas, normas, etc.), cuya asimilación es
necesaria para que el alumno pueda devenir en un miembro activo y agente de creación
cultural (Coll, 1991). En este sentido, las intenciones educativas serán los objetivos de
la enseñanza y, en situaciones concretas, las capacidades a alcanzar por los alumnos y
alumnas como consecuencia de la intervención educativa al finalizar una epata de su
formación (Carrasco, J. B., 1997).
b) La Fuente psicológica
La fuente psicológica del currículo está relacionada con la interpretación acerca
de los procesos de desarrollo y de aprendizaje de los alumnos, lo que ha generado
distintas tendencias pedagógicas en cuanto a la forma de abordar el currículo en su
plano procesal práctico. El análisis psicológico aporta informaciones sobre los factores
y procesos que intervienen en el crecimiento personal del alumno, ayudando de este
modo a planificar de forma más eficaz la acción pedagógica (Coll, 1991). El
conocimiento de los aspectos que rigen el aprendizaje y los procesos cognitivos en los
seres humanos proporciona un marco indispensable acerca de las oportunidades y
modos de la enseñanza. Y, por tanto, ayuda a determinar los elementos básicos del
proceso de enseñanza-aprendizaje en lo relativo a cómo aprenden los estudiantes, qué
tipos de aprendizajes se deben fomentar, cómo motivar a los alumnos, cómo descubrir
sus intereses y capacidades (Carrasco, J. B., 1997).
c) La Fuente pedagógica
La fuente pedagógica integra tanto la conceptualización del proceso de
enseñanza-aprendizaje a nivel teórico, como la experiencia del maestro basada en su
práctica docente cotidiana. Ambos aportan elementos imprescindibles para la
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Capítulo II. Marco Teórico.
elaboración del currículo. El proceso de enseñanza-aprendizaje es una práctica social
sustentada en ideas, posiciones, conocimientos, sentimientos, pensamientos y creencias
de los maestros, como en la cultura y sociedad a la que éstos pertenecen y que en gran
medida se reflejan en la práctica docente (Casarini, 1999). La amplitud de la concepción
del proceso docente educativo que se sustente dependerá de la visión que el maestro y la
institución tengan sobre las actividades y funciones del docente. La diferencia en la
concepción pedagógica se produce cuando se sostiene que el objetivo de la enseñanza es
producir el rendimiento del alumno o si, por el contrario, se concibe que la finalidad de
la enseñanza es propiciar en dicho alumno el aprendizaje (Fenstermacher, 1979). La
primera postura conduce a que el aprendizaje se entienda como el logro de la enseñanza,
lo cual destaca el papel del maestro en la transmisión de los contenidos. En la segunda
posición, el docente se visualiza como aquel que instruye al estudiante sobre cómo
adquirir el contenido a partir de sí mismo y de otros apoyos. Esta última concepción
pedagógica supone diseñar los programas, considerándolos sólo una guía que orienta el
desarrollo de la enseñanza y el aprendizaje. El profesor debe crear situaciones que le
permitan al alumno construir, asimilar, desarrollar y ejercer el aprendizaje, producir
aquellas estrategias de enseñanza mediante las cuales pueda ayudar al alumno en la
adquisición de los contenidos y posibilitar la transferencia de sus aprendizajes a
distintas situaciones de la vida y del ejercicio profesional.
d) La Fuente epistemológica
La epistemología tradicional se ha ocupado de discutir el proceso del
conocimiento y sus fuentes, aportando al currículo elementos importantes para la
ordenación y secuenciación de los contenidos, para delimitar el objeto de estudio de las
disciplinas, de sus métodos particulares, de sus límites y de las relaciones con otras
disciplinas. Sin embargo, la educación científica contemporánea debe partir de una
epistemología como teoría y crítica del conocimiento, pero visto éste en su función
social. Esta epistemología renovada o no tradicional analiza los procesos de producción,
transferencia, difusión y aplicación de los conocimientos como procesos sociales
conectados a las condiciones donde ellos se desenvuelven (Núñez, 1999). Por su parte,
Coll (1991) establece que el análisis epistemológico de las disciplinas contribuye a
separar los conocimientos esenciales de los secundarios, a buscar su estructura interna y
las relaciones que existen entre ellos, siendo decisivas sus aportaciones para establecer
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Capítulo II. Marco Teórico.
secuencias de actividades de aprendizaje que faciliten al máximo la asimilación
significativa. Las diferentes concepciones de la ciencia reflejan una visión del mundo y
del conocimiento y esto influye en el currículo.
Finalmente, para Antúnez et al., (2001), existe una fuente más: “la propia
experiencia pedagógica que constituye una información muy importante sobre aquellas
aplicaciones didácticas que han tenido éxito y aquéllas que no lo han tenido. Esta
información permite ir modificando el currículo y adaptarlo al contexto concreto en que
se ha de aplicar”. El Diseño Curricular parte de una práctica pedagógica que aspira a
transformar y mejorar, aportando nuevos puntos de vista y ofreciendo alternativas, al
tiempo que integra las experiencias que han sido exitosas (Coll, 1991).
2.1.1.3. El currículo según los modelos
Un modelo curricular es una construcción simbólica que descubre y formula
regularidades entre los hechos y acontecimientos objeto de representaciones. Los
diferentes modelos curriculares identifican elementos (las intenciones educativas:
contenidos y objetivos, las orientaciones didácticas y la evaluación) y postulan
relaciones entre éstos y dentro de la unidad que en sí mismos constituyen. La función de
los modelos curriculares es hacer explicables y, por lo tanto, manejables, los fenómenos
educativos que representan y posibilitan que la información que elaboran de los mismos
sea compartida. (Mauri et al., 1990). Considerando las fuentes en las que se fundamenta
el currículo Mauri et al. (1990) agrupan los modelos curriculares en tres tipos:
a) Modelos que enfatizan los aspectos relativos a la planificación y selección de las
intenciones educativas.
b) Modelos que entienden el currículo como un plan o diseño que concreta las
intenciones educativas y proporciona también guía para los encargados de desarrollarlo
considerando dos enfoques: un enfoque más tecnológico y conductual de los procesos
de enseñanza-aprendizaje, y un enfoque más constructivista.
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Capítulo II. Marco Teórico.
c) Modelos que se caracterizan por considerar que el núcleo de teorías que fundamenta
la representación que de éste hace la educación escolar surgirá del análisis que el
profesor realice de las prácticas educativas.
Según Mauri et al. (1990), los diferentes modelos de currículo postulan un
determinado modo de entender la relación entre teoría y práctica de la educación
escolar, entre planificación y desarrollo. Y definen una determinada concepción del
proceso enseñanza-aprendizaje fijando su atención en uno de ambos polos y, en algunos
casos, como en el constructivista en su relación.
Por otra parte, Coll (1991) establece dos modelos curriculares considerando el
grado de responsabilidad respectiva de la administración y de los profesores en la
elaboración del currículo:
a) El modelo curricular cerrado, en el cual existe una postura centralizadora en la que el
currículo prescribe detalladamente los objetivos, los contenidos, los materiales
didácticos y los métodos a utilizar por todos los profesores en cada una de las áreas de
enseñanza.
b) El modelo curricular abierto en el cual existe una concepción absolutamente
descentralizada en la que la responsabilidad de la elaboración del currículo recae en los
profesores o equipos de profesores de cada centro.
En otra caracterización de los modelos curriculares, Flores (1995) establece que
las teorías pedagógicas definen los modelos pedagógicos y éstos a su vez perfilan los
modelos curriculares. Para este autor un modelo pedagógico es una representación de
las relaciones que predominan en el fenómeno de enseñar y es también un paradigma al
ser la representación de una perspectiva pedagógica. Según este autor, toda teoría
pedagógica trata de responder simultáneamente a las siguientes preguntas: ¿qué tipo de
hombre se quiere educar?, ¿cómo crece y se desarrolla un hombre?, ¿con qué tipo de
experiencias?, ¿quién dirige el proceso, el maestro o el alumno?, ¿con qué métodos y
técnicas se puede alcanzar mayor eficacia? En la teoría pedagógica se define el
concepto de hombre que se pretende formar, o meta esencial de la formación humana;
se caracterizan los procesos de formación del hombre; se describen el tipo de
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Capítulo II. Marco Teórico.
experiencias educativas que se privilegian para afianzar e impulsar el proceso de
desarrollo, incluyendo los contenidos curriculares; se describen las regulaciones que
permiten enmarcar y cualificar las interacciones entre el educando y el educador en la
perspectiva del logro de las metas de formación, y se describen y prescriben métodos y
técnicas a diseñar y utilizar en la práctica educativa como modelos de acción eficaces.
En este sentido, en función de la perspectiva teórica pedagógica se definen los modelos
pedagógicos. Los modelos pedagógicos que define Flores (1995) son los siguientes:
a) En el modelo romántico se considera que el contenido más importante del desarrollo
del niño es lo que procede de su interior y, por consiguiente, el eje de la educación es
ese interior del niño. El ambiente pedagógico debe ser el más flexible posible para que
el niño despliegue su interioridad, sus cualidades y habilidades naturales en maduración,
y se proteja de lo inhibidor y nada auténtico que proviene del exterior. El desarrollo
natural del niño se convierte en la meta y a la vez en el método de la educación.
b) En el modelo conductista el método utilizado es básicamente el de la fijación y
control de los objetivos instruccionales formulados con precisión y reforzados en forma
minuciosa. El desarrollo intelectual de los niños consiste en adquirir conocimientos,
códigos impersonales, destrezas y competencias bajo la forma de conductas
observables. Se trata de una transmisión parcelada de saberes técnicos mediante un
adiestramiento experimental que utiliza la “tecnología educativa”.
c) En el modelo pedagógico progresista-constructivista la meta educativa es que cada
individuo acceda, progresiva y secuencialmente, a la etapa superior de su desarrollo
intelectual, de acuerdo con las necesidades y condiciones de cada uno. El maestro debe
crear un ambiente estimulante de experiencias que faciliten al niño el acceso a las
estructuras cognoscitivas de la etapa inmediatamente superior. En consecuencia, el
contenido de dichas experiencias es secundario, ya que éstas deben contribuir al
afianzamiento y desarrollo de las estructuras mentales.
d) En el modelo pedagógico social se propone el desarrollo máximo y multifacético de
las capacidades e intereses del individuo. Tal desarrollo está determinado por la
sociedad, por la colectividad en la cual el trabajo productivo y la educación están
íntimamente unidos para garantizar no sólo el desarrollo del espíritu colectivo, sino el
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Capítulo II. Marco Teórico.
conocimiento científico polifacético y politécnico, y el fundamento de la práctica para la
formación de las nuevas generaciones.
Flores (1995) menciona que dentro del enfoque del modelo pedagógico
progresista-constructivista se enmarca la teoría del diseño curricular por procesos
desarrollada por Stenhouse (1984). Un currículo por procesos genera estructuras de
procedimientos y modelos de descubrimiento en lugar de técnicas de instrucción, y ello
exige la participación activa de profesores y alumnos que interactúan en la preparación
y el desarrollo de la clase (Bruner, 1966). Sobre la evaluación del aprendizaje,
Stenhouse (1984) propone una mirada valorativa y crítica del profesor hacia su
aprendiz, y concibe la evaluación desde la comprensión del proceso de adquisición de
conocimientos en vez de hacerlo desde los resultados cuantificados del aprendizaje.
Stenhouse propone pasar de un diseño curricular por objetivos a un diseño curricular
por procesos, es decir, desde lo previsto, lo rígido, lo específico, lo medible, lo
autoritario y lo repetitivo, hacia lo imprevisible, lo flexible, lo opcional, lo incierto, lo
compartido, lo autoevaluble, lo comprensible. Por otro lado, la propuesta de un
currículo para el desarrollo de habilidades de pensamiento diseña proyectos educativos
focalizados en las operaciones intelectuales, en el desarrollo de destrezas cognitivas, en
los procesos dinámicos de aprendizaje, en la selección e interpretación de situaciones
problemáticas que los alumnos deben solucionar, en los conceptos previos de los
alumnos, y en los aprendizajes significativos. Esta propuesta es la aplicación del
pensamiento de las ciencias cognitivas desde Piaget, Bruner, Gardner, Perkins y Novak.
Tanto el diseño curricular por procesos como el currículo para el desarrollo de las
habilidades de pensamiento se inscriben en un modelo pedagógico progresivo cuyo eje
fundamental es el progreso de los alumnos a través de su experiencia en el mundo,
estimulándolos secuencialmente hacia estructuras cognitivas y conceptos cada vez más
elaborados, partiendo de lo que ya saben, de sus experiencias anteriores. Este modelo se
propone intervenir al alumno en sus conceptos previos, influyéndolos y modificándolos
a través de su experiencia en la escuela, de experiencias confrontadoras y de prácticas
contextualizadas. El alumno es el que construye sus conocimientos, asimila e interioriza
los conceptos y reorganiza sus conceptos previos partiendo de sus experiencias con la
vida o con las ciencias.
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Capítulo II. Marco Teórico.
Se observa un enfoque diferente en el modelo pedagógico social que fundamenta
un currículo que proporciona contenidos y valores, para que los alumnos mejoren la
comunidad en orden a la reconstrucción social de la misma, y promueven un proceso de
liberación constante, mediante la formulación de alternativas de acción a confrontar
colectivamente en situaciones reales. En el modelo pedagógico social se identifica una
concepción curricular cuyo “hacer práctico” de la escuela, y el aprender a pensar y el
centrarse en los procesos de aprendizaje convergen en la transformación del mundo, de
la vida y en la solución de problemas en bien de la comunidad. En este modelo
pedagógico se sitúa el currículo por investigación propuesto por Stenhouse (1984) en el
que se descarta un currículo pensado burocráticamente y mediatizado por la institución
escolar, así como también la concepción del currículo como un “plan normativo” que se
acumula año tras año. Según el modelo pedagógico social los currículos no debieran ser
homogéneos, porque cada escuela, cada aula, es un mundo divergente, con contextos
múltiples. En la línea de este mismo modelo pedagógico se encuentra el currículo
comprensivo propuesto por Magendzo (1991), que traduce formas para enfrentar la
propia vida, que piensa la cultura como una gama antropológica de pluriculturalismo, y
que gira en torno a la capacidad para resolver problemas, para comunicarse, para
aprender en colectividad.
2.1.2. El análisis del currículo según Panza
Pansza (1993) analiza el currículo considerando los siguientes aspectos: el
concepto del currículo según el modelo, la definición que se hace del currículo y los
núcleos disciplinarios que lo fundamentan.
2.1.2.1. Concepto de currículo según los modelos teóricos de la enseñanza
Como se mencionó anteriormente, para Panzsa (1993) currículo es un término
polisemántico que se utiliza indistintamente para referirse a planes de estudio,
programas e incluso implementación didáctica. Sin embargo, menciona que existe un
esfuerzo de conceptualización en que diversos autores definen el término según la
visión que ellos tienen de la problemática educativa y que es lo que integra la llamada
teoría curricular que algunos autores presentan como un campo disciplinario autónomo
26
Capítulo II. Marco Teórico.
y otros como un campo propio de la didáctica. Pansza (1993) se sitúa en esta última
perspectiva, relacionando el currículo con la escuela y caracterizándolo desde la
perspectiva de los modelos teóricos más comúnmente usados para analizar las diversas
perspectivas sociohistóricas de la enseñanza: enseñanza tradicional, enseñanza
tecnocrática y enseñanza crítica. Según esta perspectiva, los currículos tradicionales
son los que hacen un mayor énfasis en la conservación y transmisión de los contenidos
como algo estático, y donde las relaciones sociedad-escuela están descuidadas. El
currículo tecnocrático no es más que una serie de procedimientos técnicos que aseguran
que se logre el aprendizaje. En este tipo de currículo se considera que un buen diseño
curricular dará magníficos resultados sin importar el contexto socioeconómico que se
use. El currículo crítico es el que considera el currículo oculto, es decir, otros
contenidos, que, si bien no están explicitados en planes y programas de estudio, se
promueven como aprendizajes dentro de las aulas.
Según Pansza (1993), el criterio para poder determinar si un currículo es
tradicional, tecnocrático o crítico, está delimitado por la visión global del mismo sobre
el papel de la educación y la sociedad, la forma de concebir la ciencia y el
conocimiento, y el concepto e implementación del proceso de enseñanza-aprendizaje
2.1.2.2. Definición de currículo
Pansza (1993) agrupa las definiciones de currículo en cinco grupos siguiendo a
otros autores:
a) El currículo como los contenidos de la enseñanza (Briggs, en Pansza, 1993) es una
lista de materias, asignaturas o temas que delimitan el contenido de la enseñanza y del
aprendizaje en las instituciones educativas. En este tipo de currículo se destaca la
transmisión de conocimientos como la función principal de las escuelas.
b) El currículo como plan o guía de la actividad escolar (Taba, 1974 en Pansza, 1993)
es un plan para el aprendizaje que enfatiza la necesidad de un modelo ideal para la
actividad escolar y su función es la de homogeneizar el proceso de enseñanzaaprendizaje.
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Capítulo II. Marco Teórico.
c) El currículo entendido como experiencia (Johnson, 1978 en Pansza, 1993) pone
énfasis, en lo que se hace en realidad, no en lo que debe hacerse. Considera que el
currículo es la suma de experiencias que los alumnos realizan dirigidos por la escuela.
d) El currículo como sistema (Kaufman, 1984 en Pansza, 1993) se desarrolla por la
influencia de la teoría de sistemas en educación. En este currículo se destaca la
existencia de metas las cuales apuntan los elementos y sus relaciones.
e) El currículo como disciplina considera que éste no sólo es un proceso activo y
dinámico, sino que también es una reflexión sobre este mismo proceso.
2.1.2.3. Núcleos disciplinarios que fundamentan el currículo
Pansza define cuatro núcleos disciplinarios que fundamentan el currículo: la
fuente sociológica, la fuente psicológica, la fuente pedagógica y la fuente
epistemológica.
Fuente sociológica
Pansza (1993) menciona que el currículo toma de la sociología criterios que le
permiten clarificar las relaciones intangibles del conocimiento y la ideología dominante.
Sus intereses son los condicionamientos sociales y culturales de la educación, el
carácter de las instituciones sociales, las políticas educativas, y los procesos de cambio
educativo. Desde el referente sociológico, al currículo le interesa el conjunto de
competencias que contribuyen a la socialización del alumno dentro de las pautas
culturales de una comunidad. Dentro de la sociología encontramos diversas tendencias
que se reflejan en la concepción del currículo. Pansza señala cuatro siguiendo a Grass
(1976): el enfoque humanista, que procede de una investigación moralizadora y
transhistórica; el enfoque económico, cuya primera preocupación es medir la
rentabilidad del sistema de enseñanza para la colectividad; el enfoque transpersonal, en
el cual predomina el estudio de la socialización tomada en el sentido de adaptación al
entorno; y el enfoque macrosociológico y totalizador de inspiración marxista, que
insiste en el medio de legitimación y de conservación social que constituye la escuela
para las clases dominantes.
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Capítulo II. Marco Teórico.
Fuente psicológica
La psicología explica desde la perspectiva del sujeto, el proceso de enseñanzaaprendizaje y las relaciones que los sujetos establecen entre sí (Pansza, 1993). Las
principales corrientes psicológicas que han influido en la educación son: la disciplina
mental, el conductismo, el cognoscitivismo y, en menor medida, el psicoanálisis y la
psicología genética (Pansza, 1993). Los currículos tradicionales suelen fundamentarse
en el aspecto psicológico en la teoría de la disciplina mental, los tecnocráticos en el
conductismo, y las visiones críticas del currículo, frecuentemente, en la psicología
cognocitivista, el psicoanálisis y la psicología genética.
Fuente pedagógica
Para Pansza (1993), lo pedagógico implica la concepción de educación, finalidad
de la misma, proceso de enseñanza-aprendizaje, relación contenido-método, y relación
docencia-investigación y difusión. Estos marcos están íntimamente relacionados y su
explicitación constituye la fundamentación del plan de acción en la escuela.
Fuente epistemológica
La fuente epistemológica es de indudable importancia en la elaboración del
diseño del currículo, ya que permite clarificar las relaciones entre investigación,
conocimiento y aprendizaje (Pansza, 1993). La idea que subyace es que, si se quiere
orientar adecuadamente la práctica educativa, hay que conocer profundamente la
naturaleza del conocimiento. Según Pansza (1993), se pueden distinguir tres grandes
corrientes epistemológicas:
Empirismo: Considera la experiencia sensorial como la única fuente del saber.
Afirma que todo conocimiento se fundamenta en la experiencia y se adquiere a través de
ésta. Subestima la abstracción y centra el proceso del conocimiento en los hechos.
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Capítulo II. Marco Teórico.
Idealismo: Lo espiritual, lo inmaterial, posee un carácter primario y lo material
un carácter secundario. Ve el conocimiento humano al margen de la naturaleza y pone
su énfasis en la actividad del sujeto.
Materialismo: Se basa en la existencia objetiva del mundo exterior. El
conocimiento es el resultado de la interacción dialéctica entre el sujeto y los objetos de
la realidad. El conocimiento se construye después de una ruptura con el conocimiento
sensible y sensorial, a partir de la crítica de las apariencias y de la idea de que de forma
más o menos espontánea nos hacemos de los objetos.
2.1.3. El análisis del currículo según Posner
Posner (1998) establece que cada currículo representa una opción sobre la forma
de abordar la educación y hace referencia a cinco perspectivas o “filosofías” teóricas del
currículo. Estas perspectivas representan un conjunto particular y coherente de
supuestos sobre educación, que responden a la forma como se considera ocurre el
aprendizaje y cómo se ve facilitado éste; qué objetivos tienen valor y cómo deben
expresarse; qué clase de contenidos son más importantes y cómo deben organizarse para
la enseñanza; cómo debe evaluarse el proceso educacional; y cuál es y cuál debe ser la
relación entre la escuela y la sociedad en general. A partir de estas consideraciones,
Posner (1998) establece las siguientes perspectivas teóricas del currículo:
a) La perspectiva tradicional, que responde a los aspectos más importantes de la
herencia cultural que deberían expresarse y perpetuarse.
b) La perspectiva experiencial, que identifica las experiencias que conducirán a un
crecimiento sano del individuo.
c) La perspectiva de la estructura de las disciplinas, que identifica la estructura de las
disciplinas del conocimiento.
d) La perspectiva conductista, que identifica qué deben de ser capaces de hacer los
estudiantes al finalizar el currículo.
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Capítulo II. Marco Teórico.
e) La perspectiva cognitiva, que identifica cómo puede la gente aprender a dar sentido
al mundo y a pensar en forma más productiva y creativa.
Este autor propone varios criterios para analizar el currículo considerando de manera
general la forma en la que se definen los siguientes aspectos: los modelos curriculares;
las características del propósito y el contenido del currículo; las perspectivas teóricas y
enfoques de los propósitos y contenidos; y la organización y la evaluación. A
continuación se definen algunos de ellos.
2.1.3.1. Modelos curriculares
Para Posner (1998) son dos los modelos curriculares que se observan con más
frecuencia: el Modelo de Tyler y el Modelo de Jonson.
El modelo de Tyler (Tyler, 1949) se caracteriza porque los objetivos educacionales
que se deben tratar de alcanzar durante la etapa de escolarización están determinados a
partir de estudios sistemáticos acerca de los estudiantes, de estudios de la vida
contemporánea en sociedad, y del análisis de los temas de estudio realizados por
especialistas. Estas fuentes de objetivos se visualizan a través de la filosofía de la
escuela y de los conocimientos disponibles sobre la psicología del aprendizaje. En este
modelo se determinan las experiencias educativas, probables de lograr estos objetivos y
que pueden proporcionarse. Estas experiencias se organizan de manera efectiva,
prestando atención a su secuencia dentro de cada campo y a la integración de
conocimientos entre campos. Por último, se determina si estos propósitos se están
consiguiendo. Los instrumentos de evaluación de objetivos se desarrollan para verificar
la efectividad del currículo. El criterio para el éxito es la evidencia conductual que los
objetivos del currículo se han alcanzado.
En el modelo de Johnson (Johnson, 1967) se hace una distinción entre currículo y
enseñanza. El currículo describe lo debe aprenderse, mientras que la enseñanza es el
proceso mediante el cual se instruye a los estudiantes. El currículo en sí no es un
proceso, pero el desarrollo del currículo sí lo es. Este proceso comprende la selección y
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Capítulo II. Marco Teórico.
estructuración de los “resultados de aprendizaje esperados” y de la cultura disponible y
enseñable con el fin de producir gente con ciertas características esperadas. El currículo,
a su vez, guía el sistema de enseñanza, el cual consta de contenido y de estrategias. En
este sistema hay dos clases de contenido: el instrumental y el curricular. El primero es el
contenido utilizado sólo como vehículo para la enseñanza, mientras que el segundo es el
contenido que debe aprenderse. Los conceptos y las habilidades son dos clases de
contenido curricular. En este modelo se hace una distinción entre proceso y producto.
Para Johnson (1967), la educación consta de varios procesos, y estos procesos incluyen
la fijación de metas, el diseño curricular, la planificación de la enseñanza, la enseñanza
y el desarrollo. Cada proceso genera los productos correspondientes, es decir, metas,
currículo, planes de enseñanza, resultados de aprendizaje y resultados educativos,
respectivamente. Esta distinción entre proceso y producto es lo que lo designa como
modelo de producción. Este modelo tiene cuatro elementos principales: la fijación de
metas, la selección y estructuración del currículo, la planificación de la enseñanza y la
evaluación técnica.
2.1.3.2. Características del propósito y el contenido
Según Posner (1998), en la definición del propósito y el contenido se analizan los
contextos para el currículo en términos de “entrenamiento” o “educación”, las metas, los
fines y los objetivos. Entrenamiento se refiere a contextos en los cuales se puede
predecir con alguna confianza las situaciones específicas en las que la gente utilizará lo
que aprende y educación se refiere a contextos en los cuales no se puede predecir con
alguna especificidad o certeza las situaciones en las que la gente utilizará lo que
aprende. En este contexto, la elaboración de currículos se puede enfocar alrededor de
principios o conceptos fundamentales –enfoque de contenido- o sobre cómo formular y
resolver problemas –enfoque de proceso-.
Con respecto a las metas, los fines y los objetivos, Posner (1998) sugiere que se
presentan en diferentes niveles:
32
Capítulo II. Marco Teórico.
Las metas de la sociedad son lo que los ciudadanos o diseñadores de política desean
que las instituciones políticas, económicas, sociales y educacionales de un país
alcancen.
Las metas administrativas son lo que los líderes de las organizaciones desean lograr
y que permiten el mantenimiento y mejoramiento de éstas.
Los fines educativos son lo que los ciudadanos o diseñadores de políticas desean
que las instituciones educativas de la sociedad logren; generalmente son de largo plazo
y resultado de muchas influencias, de las cuales la escuela es sólo una. Describen los
resultados de vida esperados con base en algún esquema de valores seleccionado
consciente o inconscientemente.
Las metas educacionales son lo que los ciudadanos o diseñadores de políticas
desean que las instituciones de educación formal logren, expresadas en términos de las
características de las personas que han sido bien educadas.
Los objetivos de aprendizaje son todo aquello que se espera que las personas
aprendan como consecuencia de ser estudiantes en instituciones educativas. Son reflejo
de los fines y metas educacionales. Los objetivos pueden variar en especificidad desde
objetivos de las simples lecciones, hasta objetivos de un curso o etapa completos. Una
afirmación acerca de la intención de que alguien aprenda algo puede llamarse un
“resultado de aprendizaje esperado” o un “objetivo de aprendizaje”. Siempre que se
exprese lo que se desea que los estudiantes aprendan, se está tratando con objetivos de
aprendizaje.
A partir de la contextualización del currículo, se establecen las metas educativas, los
objetivos de enseñanza y los enfoques del contenido. Así, en el propósito y contenido
del currículo Posner (1998) analiza: las metas educacionales, los objetivos de
aprendizaje y los enfoques del contenido.
33
Capítulo II. Marco Teórico.
Los objetivos de aprendizaje
Respecto a los objetivos de aprendizaje, Posner (1998) propone la siguiente
clasificación:
a) La taxonomía de Bloom (1979), que establece tres dominios de objetivos: el
cognitivo, el afectivo y el psicomotor. El cognitivo es el objetivo central de esta
categoría e incluye los que tratan con la evocación o el reconocimiento del
conocimiento y el desarrollo de las destrezas intelectuales. Las clases principales
de objetivos cognitivos en supuesto orden de creciente complejidad son:
conocimiento, que se refiere a la evocación o reconocimiento de ideas, material
o fenómenos; comprensión, que se refiere al entendimiento del mensaje literal
contenido en una comunicación; aplicación, que se refiere a saber cómo y
cuándo utilizar una abstracción en una nueva situación o problema; análisis, que
se refiere a la descomposición del material en sus partes constituyentes y
detección de las relaciones de las partes y de la forma en que ellas se organizan;
síntesis, que se refiere a reunir elementos y partes con el fin de formar un todo; y
evaluación, que se refiere a hacer juicios valorativos, para algún fin, de ideas,
trabajos, soluciones, métodos, etc. Esta taxonomía se criticado en base a que no
es jerárquica y que el concepto de conocimiento se trivializa en una simple
evocación y reconocimientos mecánicos (Posner, 1998).
b) Las categorías de Gagné (1977) incluyen cinco categorías principales de
objetivos: habilidades intelectuales, que contemplan la realización de
discriminaciones, la clasificación de objetos e ideas y el uso de reglas; las
estrategias cognitivas, que comprenden la regulación del proceso interno propio
de atender, aprender, recordar y pensar particularmente en lo referente a la
solución de problemas; la información verbal, que se refiere al almacenamiento
en la memoria de nombres, hechos o ideas; las habilidades motoras que
consisten en la coordinación de movimientos musculares; y las actitudes, que se
refieren a estados internos que ejercen influencia en la selección de la acción
individual. En esta categorización no hay un orden supuesto de las categorías
relevantes, aunque dentro de las categorías particulares Gagné (1995 en Posner,
34
Capítulo II. Marco Teórico.
1998) sostiene que hay jerarquías de aprendizaje: es importante adquirir las
capacidades que son prerrequisitos o subordinadas antes de proceder a las
habilidades objetivo. Su fortaleza es su naturaleza ecléctica ya que trata de
integrar los análisis cognitivos y conductistas del aprendizaje en un marco que
incluya todo. Según Posner (1998), los currículos orientados hacia los hechos se
centran en la información verbal y los currículos conceptuales amplían este foco
para incluir las habilidades intelectuales. Por otra parte, los currículos
conductistas rechazan el énfasis en la información verbal y el conductista
estricto prefiere las habilidades motoras, mientras que el menos estricto incluye
estrategias intelectuales y cognitivas.
c) Los dos tipos de conocimiento de Ryle (en Posner, 1998), que se refieren a los
tipos principales de conocimiento que pueden ser adquiridos: “saber qué” y
“saber cómo”. “Saber qué” se refiere al “conocimiento proposicional”, lo que
comúnmente se llama “tema de estudio”. “Saber cómo” se refiere a capacidades
de acción, lo que podría llamarse “destrezas”. Los “saber qué” no sólo son
característicos de currículos orientados hacia los hechos, sino que también lo son
de los currículos conceptuales. Los “saber cómo” son claramente más
característicos de los currículos orientados hacia las destrezas y de los currículos
experienciales. Broudy (1977) añade otro tipo de conocimiento, el “saber en”,
que cubre un contexto dentro del cual se percibe, interpreta y juzga una situación
particular.
Los enfoques del contenido
Con respecto al contenido, para Posner (1998), éste es, en cierto sentido, una
dimensión del objetivo de aprendizaje. Cualquier objetivo de aprendizaje posee un
aspecto de contenido: el verbo del objetivo expresa el comportamiento y el objeto del
verbo expresa el contenido. Posner (1998) propone dos categorías para el enfoque del
contenido:
a) El enfoque psicológico conductista considera el contenido simplemente una
dimensión de los objetivos de aprendizaje.
35
Capítulo II. Marco Teórico.
b) El enfoque pedagógico considera que el currículo se concibe como materiales para
guiar la enseñanza. El currículo es un cuerpo organizado de conocimiento sobre qué
enseñar y cómo enseñarlo de la mejor forma. Las preocupaciones sobre el contenido
se centran en dos aspectos: la concepción del tema de estudio y las formas de
representarlo.
2.1.3.3. Perspectivas teóricas en el propósito y el contenido
Cada currículo representa una opción sobre la forma de abordar la educación de
los estudiantes y las perspectivas teóricas representan muchos de los enfoques que
toman los currículos. Posner (1998) propone las siguientes perspectivas teóricas:
a) La perspectiva tradicional se basa en los aspectos más importantes de la herencia
cultural de una sociedad que deben preservarse. En esta perspectiva el propósito de
la educación es transmitir la herencia cultural. El contenido del currículo se
selecciona de esa herencia cultural y representa aquello que los educadores
consideran que serán los hechos que trasciendan en el tiempo, los más establecidos
y aceptados, los conceptos, principios, leyes, valores y habilidades que la
humanidad conoce.
b) La perspectiva experiencial se enfoca en las experiencias que conducirán a un
crecimiento sano del individuo, y el desarrollo es el principal propósito de la
educación. Cualquier desarrollo específico debe realizarse en una dirección que
conduzca al desarrollo general continuo del individuo. La educación experiencial
busca aumentar la competencia en áreas tales como la planificación, el hallazgo y
uso de recursos apropiados; la persistencia en una labor; la utilización de nuevas
ideas; y responsabilizarse por el bien de otros y realizar compromisos hacia otros.
Por otra parte, la materia de estudio se deriva de las experiencias de la vida
ordinaria.
c) La perspectiva de la estructura de las disciplinas se basa en la estructura de las
disciplinas del conocimiento. El propósito principal de la educación desde esta
36
Capítulo II. Marco Teórico.
perspectiva es el desarrollo del intelecto y las disciplinas del conocimiento
constituyen el contenido más apropiado para este propósito.
d) La perspectiva conductista se orienta sobre lo que deben ser capaces de hacer los
estudiantes al finalizar el currículo. Esta perspectiva se mantiene neutra respecto al
propósito de la educación y deja libertad al educador de determinar los propósitos a
los cuales se aplicarán los principios conductistas. El contenido comprende un
conjunto de destrezas descritas por enunciados que especifican comportamientos
observables y medibles denominados objetivos de actuación.
e) La perspectiva cognitiva se orienta hacia el aprendizaje de los individuos para dar
sentido al mundo y para pensar en forma más productiva y creativa. El propósito
central de la educación en esta perspectiva es el desarrollo de la mente. Se centra en
el desarrollo del pensamiento para lograr este propósito. Aunque el conocimiento
exige tanto contenido como destreza, los diferentes enfoques cognitivos hacen
énfasis, en general, en uno u otro de estos dos aspectos del pensamiento. La materia
de estudio es un cuerpo de conocimiento sobre el cual pensar y es, en sí, una forma
de pensar, de razonar o de resolver problemas.
2.1.3.4. Enfoques del propósito y el contenido
Posner (1998) propone dos enfoques del propósito y el contenido:
a) El enfoque conductista considera el aprendizaje como un cambio en el
comportamiento. El enfoque de objetivos, que se desprende de este concepto de
aprendizaje, es la descripción de un patrón de comportamiento (actuación) que
se desea que el aprendiz sea capaz de exhibir. Los objetivos deben establecerse
en forma apropiada para su función principal de guiar la evaluación. Esto
conduce a elaborar objetivos que deben expresarse en términos de “saber cómo”,
presentados en listas de enunciados concisos, y con el empleo de verbos que
expresan
solamente
comportamientos
observables
y
medibles.
Como
consecuencia de estos requisitos, los objetivos conductistas expresan los “saber
37
Capítulo II. Marco Teórico.
qué” o “saber en” solamente al transformarlos en “saber cómo”. El enfoque
conductista sitúa la responsabilidad del aprendizaje en los profesores, puesto que
se supone que ellos controlan al ambiente de enseñanza. La visión curricular que
obedece a este enfoque descansa en los siguientes principios (Sockett, 1976 en
Posner, 1998): a) un currículo consta de un conjunto de “objetivos terminales”
expresados en forma observable y medible, es decir, en forma operacional; b) el
propósito de la enseñanza es cambiar el comportamiento, partiendo de una
“conducta de entrada” para llegar a un “comportamiento terminal” especificado
en el objetivo conductista; y c) el contenido enseñado y el método mediante el
cual éste se enseña son los medios para los objetivos terminales.
b) El enfoque cognitivo-constructivista considera el aprendizaje como la
adquisición de estructuras y procesos mentales internos, algunas veces llamados
“esquemas” y “operaciones cognitivas”, respectivamente, los cuales son
necesarios para una actuación exitosa. Sus principios son: los estudiantes
construyen la comprensión; entender algo es conocer las relaciones; y todo
aprendizaje depende del conocimiento anterior. El enfoque cognitivo de los
objetivos se centra más en los procesos internos de pensamiento y en las
estructuras cognitivas que en la actuación. Los objetivos deben referirse a
cambios en los estudiantes no directamente observables. Estos cambios internos
se describen usando mecanismos tales como diagramas conceptuales y listas de
operaciones o de conceptos cognitivos. Las “conductas” que el aprendizaje
desea que el profesor modele son procesos mentales por lo general tácitos y que
el docente debe hacer explícitos. Estas conductas son modeladas en el contexto
en el cual son realmente utilizadas. La función del profesor es ayudar a los
estudiantes a pensar en forma más efectiva y a construir su sentido del mundo.
Los enfoques curriculares cognitivos se diferencian básicamente en términos de
su eje curricular o de los argumentos centrales sobre el aprendizaje. Estos son: el
conceptual, el desarrollista piagetiano, y el de proceso de pensamiento. El
conceptual consta de un conjunto de conceptos interrelacionados o de temas
conceptuales necesarios para resolver problemas, tomar decisiones, o, más
generalmente, razonar en algún dominio del conocimiento. Este enfoque es
consistente con el modelo de cambio conceptual de enseñanza. El desarrollista
piagetiano establece que, a medida que maduran, los niños progresan a través de
38
Capítulo II. Marco Teórico.
una serie de etapas, de las cuales cada una representa un conjunto
cualitativamente diferente de estructuras cognitivas, hasta que llegan a la etapa
final, en la cual son capaces de pensar en forma abstracta. Los currículos se
diseñan de manera apropiada para la etapa de desarrollo del niño, bien sea
esperando a que él esté cognitivamente listo para la siguiente etapa o
proporcionando situaciones que facilitan su movimiento hacia ella. En general,
los currículos de orientación cognitiva enfatizan las habilidades de pensamiento
en términos de una clase particular de pensamiento. Así, si se enfatiza el
pensamiento inductivo, los currículos deben enseñar a los alumnos a pensar,
partiendo de observaciones y llegando a generalizaciones y predicciones. Otros
tipos de pensamiento que se enfatizan son el pensamiento lateral y la
creatividad, y el pensamiento crítico.
2.1.3.5. Organización del currículum
En la organización del currículum, Posner (1998) considera los siguientes
aspectos: las estructuras básicas del contenido, los principios organizacionales, las
perspectivas teóricas sobre los principios de organización, y los enfoques de la
organización.
Estructuras básicas del contenido y de los medios
Dependiendo del grado de organización vertical y horizontal, el contenido puede
asumir configuraciones diferentes. En un extremo se encuentra el currículo en el cual
cada contenido es diferente, no está relacionado con el contenido restante o, por lo
menos, es independiente de éste. En tal caso, el orden no tiene importancia. Este tipo de
configuración se denomina discreta. En el otro extremo se encuentra el currículo en el
cual cada concepto o habilidad requiere el dominio del concepto o habilidad
inmediatamente anterior. Esta configuración se llama lineal. Entre estos dos extremos se
encuentra una configuración en la cual, para aprender conceptos o habilidades
posteriores, son necesarios múltiples conceptos o habilidades anteriores, en lugar de los
conceptos o destrezas únicos como en la configuración lineal. A esta configuración se
denomina jerárquica. Otra configuración importante que se encuentra entre los dos
extremos es el currículo de espiral. En esta configuración se sostiene que los conceptos
39
Capítulo II. Marco Teórico.
son asimilados o “representados” de diferentes modos por niños de diferentes edades y,
por consiguiente deben enseñarse en formas diferentes a niveles educativos diferentes.
Los conceptos importantes se empiezan a enseñar en una forma para la cual el niño esté
preparado y se retorna a los conceptos repetidamente en niveles cada vez mayores de
sofisticación y abstracción.
La estructura básica de los medios se refiere a las formas en las cuales las
actividades, métodos y materiales didácticos se relacionan con los objetivos
particulares. Una estructura paralela está basada en el supuesto de que cada método de
enseñanza es apropiado para enseñar ciertos objetivos a cualquier estudiante. Por tanto,
cada método enseña un conjunto de objetivos sin relacionarlos de modo explícito con
los objetivos enseñados por otros métodos. Una estructura convergente se basa en el
supuesto de que no hay una forma única de alcanzar un objetivo y que los estudiantes
difieren en su capacidad de aprender con cada método. Todo aprendizaje significativo
ocurre como consecuencia de muchas experiencias educativas que contribuyen a él. Por
consiguiente, la superposición de actividades y métodos de enseñanza es necesaria para
alcanzar objetivos significativos con un grupo de diversos estudiantes. Una estructura
divergente se basa en el supuesto de que cualquier actividad conduce a un conjunto
diverso de resultados de aprendizaje. Las experiencias educativas son ricas en la medida
en que tengan el potencial para conducir por diversas direcciones. La estructura mixta
capitaliza las fortalezas de cada actividad y de cada método para enseñar un contenido
determinado, pero que regularmente centra todas las actividades en un objetivo común.
Principios de organización
Los principios organizacionales pueden estar basados en el tema de estudio, en
los aprendices y el aprendizaje o en los profesores y la enseñanza.
Los principios organizacionales basados en el tema de estudio son variados, pero
todos ellos basan su organización curricular en la forma como el tema de estudio mismo
parece estar organizado. Una distinción epistemológica fundamental entre el mundo, tal
como éste existe, y el lenguaje y los conceptos que se utilizan para pensar o para hablar
40
Capítulo II. Marco Teórico.
sobre el mundo, es decir, entre lo empírico y lo conceptual, permite clasificar estos
principios entre aquellos “relacionados con el mundo” y aquellos “relacionados con
conceptos”. Los principios relacionados con el mundo se derivan de las relaciones
observables entre acontecimiento, sujetos y objetos tal como ellos existen u ocurren en
el mundo. Los principios relacionados con conceptos reflejan la organización del mundo
conceptual; y, en este caso, la organización del currículo debe ser consistente con la
forma en que las ideas mismas se relacionan entre sí. Los principios relacionados con la
investigación son similares a los principios relacionados con los conceptos, aunque
reflejan los procesos mediante los cuales se deriva el conocimiento más que la forma en
que éste, como producto, se organiza. Los diferentes enfoques de la lógica de la
investigación producen principios organizacionales diferentes. Un enfoque que
considera que el descubrimiento es un asunto de generalización a partir de la inducción,
podría proporcionar experiencias con una guía mínima, con objetos o ideas, antes de
tratar que el estudiante generalice una regla. Por otra parte, un enfoque que considera
que el descubrimiento es asunto de ensayar conjeturas, buscará suscitar hipótesis y
después proceder a un proceso de recolección de evidencias. Los currículos organizados
con base a alguna noción del método científico o en algún método de solución de
problemas son también de este tipo.
En el enfoque basado en los aprendices y el aprendizaje se consideran las
características de los aprendices y los procesos de aprendizaje. Entre las características
de los alumnos se encuentran sus intereses, sus problemas, sus necesidades, sus
experiencias previas, sus preconceptos, y sus niveles de desarrollo. Estas características
pueden utilizarse para dar al currículo un punto de partida, un eje o una base para
ordenar el contenido. Entre los hallazgos psicológicos significativos sobre el proceso de
aprendizaje, para la organización del currículo, se hallan la importancia de las
habilidades prerrequisito de Gagné; los factores que afectan la dificultad de la tarea; los
requisitos de procesamiento de información de las actividades; la necesidad de
proporcionar la oportunidad para la práctica de procedimientos y habilidades; y los
procesos mediante los cuales la gente asimila las creencias.
41
Capítulo II. Marco Teórico.
En el enfoque basado en los profesores y la enseñanza, los intereses y fortalezas
de los profesores pueden determinar un enfoque, énfasis o punto de partida curricular.
Las condiciones en las que se da la enseñanza también determinan este enfoque.
Perspectivas teóricas sobre los principios de organización
Posner (1998) propone cinco perspectivas teóricas que caracterizan los
principios de organización del currículo:
a) La perspectiva tradicional en la que el enfoque del currículo se centra en el
contenido, particularmente en aquellos hechos que cada persona instruida debe
conocer, en las habilidades básicas y en los valores tradicionales. Los hechos se
agrupan en temas que forman los elementos organizadores del currículo. En general,
la secuencia del contenido se basa en la organización del tema de estudio mismo, en
el cual predominan los principios de secuencia relacionados con el mundo.
b) La perspectiva de estructura de las disciplinas en la que los currículos derivan su
organización de esta misma estructura. Los conceptos más centrales en las
disciplinas sirven como elementos organizadores de currículo, siendo las secuencias
más comunes aquellas relacionadas con conceptos e investigación. Los currículos
basados en las disciplinas toman como punto de partida para el desarrollo curricular
las ideas fundamentales de éstas, derivando y organizando ese contenido más
específico alrededor de esas ideas básicas. Debido a esta característica, estos
currículos se denominan “de arriba hacia abajo”.
c) La perspectiva experiencial en la que las experiencias que tienen los estudiantes a
medida que se comprometen en actividades con un propósito, en general en forma
de proyectos, sirven como elementos organizacionales del currículo. En su forma
más característica el contenido se organiza de forma secuencial de acuerdo con la
forma como se utilizará al tratar con problemas, necesidades y asuntos de la vida
diaria.
42
Capítulo II. Marco Teórico.
d) La perspectiva conductista en la que los currículos están organizados alrededor de
comportamientos, descritos por objetivos también conductistas. Se toma como punto
de partida para el desarrollo del currículo lo general, y después se deriva hacia lo
particular. Lo general comprende, más que ideas generales, los comportamientos
generales hacia los cuales, según lo diseñado, deberá conducir el currículo. La
enseñanza de un currículo conductista comprende la construcción de habilidades en
el estudiante desde las más elementales, que son prerrequisito, hasta las terminales,
en lugar de tratar de enseñar las ideas fundamentales al aumentar los grados de
sofisticación, como en el enfoque de estructura de las disciplinas. Por esta razón al
enfoque conductista de la organización del currículo se le denomina “de abajo hacia
arriba”.
e) La perspectiva cognitiva el currículo está organizado alrededor de cualquiera de los
elementos cognitivos. Los que se refieren a la asimilación cognitiva organizan el
contenido alrededor de conceptos superiores que contienen otro contenido, más
específico. Si se hace referencia al hecho que los individuos utilizan diferentes
modalidades para representar estos conceptos, activo, gráfico, simbólico, entonces el
currículo puede estar organizado alrededor de estas modalidades. Si se está a favor
de una perspectiva relacionada con la acomodación, el currículo se organiza
alrededor de errores generalizados y de acontecimientos discrepantes diseñados para
facilitar el cambio conceptual. La secuencia de contenidos con este principio de
organización emplearía los principios relacionados con el aprendizaje.
Enfoques de la organización
Posner (1998) propone tres enfoques en la organización del currículo cada uno
de ellos fundamentado en postulados epistemológicos y psicológicos:
a) El enfoque de estructura de las disciplinas, también denominado “de arriba hacia
abajo” o “hipotético-deductivo”, se basa en el supuesto que el currículo debe estar
organizado alrededor de conceptos, temas o principios fundamentales y que, a partir de
la comprensión de estos conceptos fundamentales, el estudiante desarrolla la capacidad
43
Capítulo II. Marco Teórico.
de deducir hechos y aplicaciones particulares. Estos conceptos se pueden derivar de
disciplinas particulares del conocimiento. La expresión más significativa de este
enfoque se articula en la perspectiva de la estructura de las disciplinas. Las bases
epistemológicas de este enfoque hacen referencia a que todo el conocimiento se puede
obtener de forma deductiva a partir de un conjunto pequeño de ideas generales
abstractas. Estas ideas son verdades básicas, de las cuales es posible deducir atributos
teóricos de menor alcance y, en lo fundamental, atributos empíricos sobre el mundo y
sobre la forma como éste realmente funciona (Kuhn, 1972; Popper, 1976). Este tipo de
currículos parecen apoyarse, sobre todo, en los conceptos y teorías fundamentales de
una disciplina; en la importancia de la predicción, es decir, la deducción de los
resultados de los experimentos basados en estas ideas; en la importancia de falsear más
que verificar la teoría científica; y en la responsabilidad de cuestionar las ideas
fundamentales cuando la información es inconsistente con la teoría que se tiene. Al
mismo tiempo, tales currículos parecen también tratar con los problemas de cambio
conceptual planteados por Kuhn (1972), en particular la forma en que los científicos
perseveran en una teoría frente a las evidencias de falseamiento. Con base en un
enfoque hipotético deductivo, este tipo de currículos buscan identificar las ideas
fundamentales que forman la estructura sustantiva de las disciplinas (ideas
fundamentales), llamadas comúnmente “temas globalizadores”, para organizar el
currículo. Al suponer congruencia entre las disciplinas y los currículos, el contenido
podría organizarse dentro del currículo de manera que reflejara la forma en que Popper
(1996) describió cómo el conocimiento debía organizarse en las disciplinas científicas.
Esta organización, según el enfoque de Popper (1996) y de los diseñadores de
currículos, se basó en la organización lógica de conceptos, donde los más generales y
básicos sirven como fundamento para entender los conceptos y hechos más específicos.
Los principales postulados de este enfoque son los siguientes:
1.- Epistemológico. Cada disciplina es diferente y tiene su propia estructura; la
estructura incluye un conjunto de temas fundamentales, conceptos o principios
interrelacionados y un modo de investigación.
2.- Psicológico. El proceso de aprendizaje de los niños es semejante al proceso de
investigación de los expertos que trabajan en las fronteras del conocimiento.
44
Capítulo II. Marco Teórico.
3.- Propósito educativo. La educación debe abarcar la comprensión de la estructura de
cada una de las principales disciplinas del conocimiento.
4.- Currículo. Debe haber congruencia entre las disciplinas y el currículo escolar. El
énfasis en los currículos debe estar en el estudio de cada disciplina y en la forma en que
los expertos realizan investigación en ella.
5. Desarrollo curricular. Los expertos de las disciplinas deben ser los principales
actores en el proceso del desarrollo curricular, ya que ellos poseen el conocimiento
pertinente.
b) El enfoque inductivo, también denominado de “abajo hacia arriba”. Los psicólogos
sugieren que los currículos debían respetar más la estructura “psicológica” del
conocimiento que la “lógica”. La organización del currículo debería reflejar más la
forma como la gente aprende, que la forma como el conocimiento se organiza en
disciplinas. Este enfoque lo sustentaron los psicólogos cognitivos y conductistas
(Ausubel, 1964; Gagné, 1970). La versión conductista de este enfoque supone que el
determinante más importante del aprendizaje es la posesión de las habilidades
prerrequisito. El desarrollo curricular consiste en trabajar retrospectivamente partiendo
de las habilidades intelectuales deseadas al terminar el currículo haciendo la pregunta:
“¿qué debe ser capaz de hacer el aprendiz para lograr esto?”. Respuestas sucesivas a
esta pregunta producen una “jerarquía de aprendizaje”, que incluye todos los objetivos
que todos los aprendices deben dominar en su camino para alcanzar los objetivos finales
o terminales. La enseñanza sigue a lo largo de su jerarquía de aprendizaje, desde los
objetivos más simples hasta los más complejos. La “ruta de aprendizaje” descrita por la
jerarquía asegura que “las habilidades relevantes de orden más bajo son dominadas
antes de iniciar el aprendizaje de las habilidades relacionadas de orden más alto”
(Gagné, 1977). La base epistemológica de este enfoque puede encontrarse en Hume
(1957, 1967 en Posner, 1998), quien concibe que el conocimiento se origina de la
experiencia, y, en particular, de las impresiones de los sentidos. Estas impresiones
sensoriales producen ideas, que simplemente son copias mentales de las impresiones de
los sentidos. El conocimiento, a su vez, comprende la asociación o unión de estas ideas.
Según Hume (1957, 1967 en Posner, 1998), la gente desarrolla el conocimiento
mediante la generalización de estas relaciones que observa entre las impresiones de los
45
Capítulo II. Marco Teórico.
sentidos. Las generalizaciones a más alto nivel se construyen, a su vez, a partir de las de
más bajo nivel. De acuerdo con Hume, lo general se construye siempre de lo particular
y, en lo fundamental, de las experiencias sensoriales particulares. Al igual que Hume
(1957, 1967 en Posner, 1998), Gagné (1977) enfocó el aprendizaje de forma atomista y
trató de identificar los elementos más simples, los “átomos”, del aprendizaje. Para este
autor, el desarrollo de un currículo comprende el trabajo retrospectivo de habilidades
intelectuales complejas para descubrir unidades cada vez más básicas y sostiene
también que lo general se deriva de lo particular. El enfoque de Gagné (1977), según
Posner (1998), reduce la noción de las relaciones lógicas entre conceptos, consideración
epistemológica, a un análisis de la ruta más efectiva a través de la cual alguien aprende
esos conceptos, consideración psicológica. Los principios organizacionales consideran
que el aprendizaje de una nueva habilidad, concepto o principio se facilita bastante
cuando el aprendizaje tiene los prerrequisitos de esa habilidad, concepto o principio.
Los objetivos de aprendizaje se organizan en una serie de pasos lo suficientemente
pequeños que los aprendices nunca pierden. A este respecto, Bloom (1979) utiliza el
término “dominio del aprendizaje” y su enfoque no se basa necesariamente en una
perspectiva conductista. Los principales postulados de este enfoque son los siguientes:
1.- Epistemológico. Todo el conocimiento complejo o general y las habilidades pueden
analizarse en elementos más simples y específicos. Este proceso puede repetirse hasta
que el analista haya identificado todos los elementos básicos del conocimiento y de las
habilidades humanas.
2.- Psicológico. Las personas adquieren conocimientos y habilidades generales o
complejas a partir de los elementos más simples y específicos. Una secuenciación
apropiada de objetivos, una enseñanza de alta calidad, y un tiempo suficiente,
garantizan que casi todas las personas puedan aprender lo que se enseña en los colegios.
3.- Propósito educativo. La educación debe centrarse en la enseñanza de las habilidades
intelectuales, más que en hechos, y en el uso de técnicas que permitan a todos los
estudiantes aprender.
4.- Currículo. Debe haber congruencia entre el currículo y las secuencias y condiciones
de aprendizaje más efectivas.
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Capítulo II. Marco Teórico.
5.- Desarrollo curricular. Los psicólogos conductistas deben ser los actores principales
en el proceso de desarrollo del currículo, ya que ellos poseen el conocimiento
pertinente.
En el enfoque por proyectos el currículo no se organiza alrededor de los
conceptos disciplinares como en el enfoque de “arriba hacia abajo”, ni alrededor de
habilidades de prerrequisito como en el enfoque “abajo hacia arriba”. En este caso el
currículo está organizado alrededor de actividades de los estudiantes, las cuales
planifican conjuntamente con el profesor. En resumen, el enfoque por proyectos
contiene una perspectiva experiencial, y supone que los estudiantes aprenden mediante
actividades que permiten que las habilidades recientemente adquiridas se apliquen a
través de la experiencia personal activa y directa con el fin de iluminar, reforzar y
asimilar el aprendizaje cognitivo. Este enfoque tiene su génesis en el movimiento
educativo progresista, y a John Dewey (1938 en Posner, 1998) como su principal
defensor. Dewey (1938 en Posner, 1998) articuló dos corrientes dentro del movimiento
progresista: una nueva preocupación por los intereses y el desarrollo de los niños y una
convicción en el poder de la educación para mejorar la sociedad. Estas dos corrientes se
unieron en la teoría progresista de la educación experiencial y ejemplificadas con el
enfoque de proyectos de la organización curricular. Los currículos centrados en
proyectos resaltan las experiencias vividas por los estudiantes relacionándolas con el
“mundo real”, en particular con la vida social de la comunidad, y no con el contenido
del tema de estudio tradicional. A través de estas experiencias, los estudiantes
desarrollan su intelecto y las actitudes y habilidades necesarias para participar en una
sociedad democrática y mejorarla. Las bases epistemológicas de este enfoque se
sustentan en la ideas de Dewey (1938 en Posner, 1998), las cuales planteó en dos
formas: (1) en su elaboración del método científico dentro del contexto de la filosofía
pragmática y, (2) con su elevación del conocimiento social, experiencia que comparten
los grupos más amplios, hacia una posición dominante. El método científico o de
“solución de problema” empieza con un problema. Una persona desarrolla una idea en
un intento de resolver algún problema, prueba la idea a través de alguna acción o
experiencia en el mundo y después reflexiona sobre los efectos de esa acción. Esa
reflexión genera una idea nueva o revisada y el proceso continúa en ciclos sucesivos de
pensamiento-acción-reflexión. Para Dewey (1938 en Posner, 1998), los conceptos en la
47
Capítulo II. Marco Teórico.
mente y las experiencias en el mundo tienen una relación interactiva, uno modifica
constantemente al otro. En los principios organizacionales estos currículos no siguen un
principio específico de secuenciación, ya que los estudiantes y el profesor deben decidir
conjuntamente, a medida que avanzan, qué proyectos y actividades realizar. No
obstante, el enfoque de proyectos sí ofrece alguna guía general en la organización: la
secuencia de currículo debe permitir a los estudiantes progresar a través de tipos de
conocimiento, habilidades y actitudes cada vez más complejos a medida que trabajan en
sus proyectos. Este enfoque ofrece un principio organizacional de desarrollo, en el cual
se da a los estudiantes una responsabilidad creciente a medida que progresan a través de
las actividades del currículo. El desarrollo de la estructuración curricular de este
enfoque contrasta con el énfasis más tradicional en organización lógica o disciplinaria.
Respecto a la estructura del contenido, en general, la configuración del currículo tiende
a ser más bien plana y cíclica, pero busca el crecimiento del estudiante a través de
actividades experienciales, que remiten a fuentes de contenido similar en forma
repetida, en proyectos cada vez más sofisticados y avanzados en su desarrollo. En este
sentido, puede decirse que el enfoque de proyectos tiene una configuración de contenido
en espiral a lo largo de líneas de desarrollo. Los principales postulados de este enfoque
son los siguientes:
1.- Epistemológico. El método científico ofrece un modelo de la forma en que pensamos
y, por consiguiente, debe utilizarse para estructurar experiencias educativas. Este
método consta de ciclos recurrentes de pensamiento-acción-reflexión. El conocimiento
de mayor valor es el conocimiento social. Un enfoque del aprendizaje centrado en
proyectos, interdisciplinario y experiencial permite a los estudiantes obtener de la mejor
forma habilidades, actitudes, y el conocimiento necesario para participar en una
sociedad democrática.
2.- Psicológico. La enseñanza escolar debe tratar de educar integralmente a la persona.
La gente aprende haciendo; los estudiantes adquieren nuevas habilidades y actitudes a
través del ensayo de éstas en actividades que ellos dirigen y que encuentran relevantes y
significativas.
3.- Propósito educativo. La educación debe ayudar a los estudiantes a reconstruir o a
reorganizar su experiencia, de tal manera que puedan contribuir a la mayor experiencia
social. El crecimiento y desarrollo del estudiante son fines centrales, más que hechos de
48
Capítulo II. Marco Teórico.
enseñanza, estructura disciplinaria, o habilidades intelectuales, excepto en la medida en
que sean necesarios para los proyectos de estudiantes.
4.- Currículo. Debe haber congruencia entre el currículo y los intereses y necesidades
de desarrollo de los estudiantes. El contenido debe ser interdisciplinario y basarse en
material pertinente, así como proporcionar oportunidades para que los estudiantes
apliquen los nuevos aprendizajes a las actividades del “mundo real”.
5.- Desarrollo curricular. Los estudiantes y los profesores deben desarrollar
conjuntamente currículos que sean pertinentes a los intereses y necesidades de los
estudiantes. No es preciso que participen “expertos”.
2.2. La enseñanza y el aprendizaje de las ciencias
En los siguientes apartados se exponen aspectos relacionados a la enseñanza y el
aprendizaje de las ciencias en general y de la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias
en la educación infantil en particular. De manera general, se discuten la perspectiva
constructivista acerca de la construcción del conocimiento en la educación científica,
específicamente la perspectiva socioconstructivista que considera los aspectos sociales y
la importancia de los conocimientos previos en la construcción del conocimiento
científico. De la misma forma se analiza el papel que desempeña el contexto de
aprendizaje desde esta perspectiva, resaltando la importancia del ambiente de
aprendizaje, el papel de la interacción y el trabajo colaborativo, así como el papel que
desempeñan las herramientas psicológicas y tecnológicas en la construcción del
conocimiento. Asimismo se analizan las diferentes teorías que consideran el aprendizaje
como un proceso de cambio conceptual. Y, de forma particular, se discuten los aspectos
más relevantes que ha proporcionado la investigación con respecto a la enseñanza y el
aprendizaje de las ciencias y su incidencia en la educación infantil.
2.2.1. La construcción del conocimiento en la educación científica. Perspectivas
constructivistas
El constructivismo es una teoría que ha tenido mucha influencia en la educación
científica y en la época de los años 90 fue reconocida como el “paradigma del cambio”
49
Capítulo II. Marco Teórico.
(Matthews, 1998; 2002). Esto ha dado lugar a la propuesta de muchas formas de
constructivismo de acuerdo a diferentes ramas como la educativa, la filosófica y la
social (Phillips, 1995; Matthews, 1998). En este estudio se discute el constructivismo
educativo, 1 que considera las teorías pedagógicas y del aprendizaje, y se hace una breve
reseña de sus diferentes perspectivas, resaltando los aspectos sociales y personales. De
la misma manera se discute la perspectiva social del constructivismo en la enseñanza y
el aprendizaje de la ciencia.
2.2.1.1. Los diferentes constructivismos
El constructivismo educativo ha tenido sus raíces en tradiciones filosóficas y
psicológicas, lo que ha dado lugar a diversos enfoques. Por una parte, el
constructivismo se considera como una perspectiva epistemológica que trata de
comprender y explicar la naturaleza del conocimiento, cómo nace y cómo se desarrolla,
y una de las principales diferencias en los diferentes enfoques tiene que ver con la
cuestión ontológica acerca de la realidad. La perspectiva epistemológica del
constructivismo emerge contra las posiciones empíricas y racionalistas, que consideran
que el conocimiento verdadero debe ser una representación ajustada de un mundo real
que se concibe como una entidad con existencia separada e independiente de quien
conoce (von Glasersfeld, 1993, 1995). En el constructivismo, por el contrario, el
conocimiento se considera como una construcción subjetiva, en la que la realidad no es
una entidad absoluta e independiente de quien conoce. En este sentido, Tobin y Tippins
(1993) consideran al constructivismo como una forma de realismo al considerar que la
existencia de la realidad se reconoce desde fuera. Otra posición es la que enfatiza que el
conocimiento no puede estar separado del que conoce y, por lo tanto, no representa al
mundo (von Glasersfeld, 1993, 1995). Por su parte, Driver y Bell (1986) aceptan que el
conocimiento científico es, en cierto sentido, acerca del mundo, pero, además, sostienen
es acerca de las ideas, conceptos y teorías utilizados para interpretar el mundo, por lo
que se debe distinguir entre un mundo de ‘impresiones sensoriales’ y un mundo de
‘ideas y conceptos’.
1
Matthews (2000), hace referencia a tres tradiciones constructivistas: constructivismo educativo,
constructivismo filosófico y constructivismo social.
50
Capítulo II. Marco Teórico.
Estas diferentes perspectivas epistemológicas han dado lugar a distintas
interpretaciones y versiones del constructivismo (Marín et al., 1999; Matthews, 2000,
2002), que, según Matthews (1998, 2000), Osborne (1996) y Solomon (1994), no
siempre han estado fundamentadas sólidamente y han significado diferentes cosas para
diferentes investigadores2 (Matthews, 2000). A este respecto, Gil-Pérez (2003) hace un
análisis de las posiciones constructivistas que han incidido en la educación científica en
particular,
estableciendo
que
esta
perspectiva
ha
proporcionado
contribuciones a la enseñanza de la ciencia en las últimas décadas.
numerosas
Brevemente,
podemos caracterizar las diferentes perspectivas constructivistas de la siguiente manera
(Marín et al., 1999):
Constructivismo piagetiano. Tiene como referente los postulados y teorías de la
epistemología genética de Piaget (1970).
Constructivismo social. Se configura principalmente a partir de los problemas
que tienen los niños para comprender ciencias. Se apoya en la epistemología científica
de Kuhn (1972), Lakatos (1978), Toulmin (1972), Laudan (1977), etc., y en teorías
sobre el conocimiento individual (Kelly y Keil, 1985) y procesamiento de la
información (Ausubel, 1964; Vygotsky, 1978; etc.).
Constructivismo humano. Se deriva de una visión particular de la psicología
cognitiva (Ausubel), matizada con concepciones epistemológicas (Toulmin, 1972 y
Kuhn, 1972) y algunas inclusiones en los estudios sobre neurobiología cerebral (Novak,
1988).
Constructivismo radical. Parte de un determinado posicionamiento ontológico y
epistemológico del conocimiento en el plano filosófico (von Glasersfeld, 1995).
2.2.1.2. Aspectos personales y sociales del constructivismo
En la educación científica la perspectiva del constructivismo social o
socioconstructivismo es la que ha tenido mayor influencia en la investigación y la
2
Marín-Martínez y otros (1999) discuten ampliamente las controversias entre las diferentes corrientes
constructivistas en la didáctica de las ciencias.
51
Capítulo II. Marco Teórico.
comunidad escolar, influyendo asimismo en un gran número de documentos
curriculares y declaraciones educativas (Matthews, 2000, 2002). El punto central de esta
perspectiva es la idea que las concepciones que tiene cada individuo guían su
comprensión, por lo que el aprendizaje no se ve como una transferencia de
conocimiento. En esta perspectiva se considera que el que aprende construye activa o,
incluso, creativamente su conocimiento sobre la base del que previamente tiene. De la
misma forma, la construcción del conocimiento no es sólo vista como un proceso
individual o construido fuera de la experiencia del individuo.
La construcción del conocimiento se deriva también de intercambios
socialmente orientados. Las perspectivas socioconstructivistas reconocen el proceso
individual, pero sostienen que el conocimiento tiene aspectos sociales significativos, ya
que se distribuye y comparte por los miembros de una comunidad, de tal manera que es
un proceso que se encuentra entre lo individual y lo social (Duit y Treagust, 1998). Esta
idea sostiene que los niños construyen el conocimiento más que absorberlo pasivamente
y que este conocimiento se construye individualmente en un contexto sociocultural
(Lorsbach y Tobin, 1992).
En la perspectiva personal del constructivismo, el aprendizaje se considera como
un desarrollo conceptual descrito en los términos de la teoría de Piaget (1929) o como la
construcción de modelos mentales (Duit y Treagust, 1998). Por otra parte, el
constructivismo social sostiene que, aunque los individuos tienen que construir sus
propios significados acerca de una nueva idea, el proceso de construcción de estos
significados está siempre embebido en un contexto social particular del cual forman
parte (Tobin, 1993; Treagust et al., 1996).
La perspectiva social del constructivismo tiene sus orígenes en el trabajo de
Vygotsky (1986) sobre la adquisición del lenguaje. En esta perspectiva se resalta la
importancia del grupo, ya sea en un aula de clase o en la cultura en general, para la
validación de las ideas. El aprendizaje se da en un contexto social en el que los niños
comparten sus ideas con sus compañeros en un grupo. De esta forma, el conocimiento
se construye y modifica por los individuos en un contexto grupal, y el aprendizaje no es
simplemente el acto de un aprendizaje individual, sino el producto de las interacciones
sociales entre los individuos del grupo (Barba, 1995). En este sentido, el contexto social
52
Capítulo II. Marco Teórico.
es una parte integral de las actividades de aprendizaje, donde el conocimiento se
construye a través de las interacciones sociales (Tobin y Tippins, 1993) y los
significados de los conceptos aceptados científicamente se negocian (Hand et al., 1997).
En general, las teorías constructivistas sostienen que el aprendizaje es un
proceso continuo, donde los que aprenden toman la información del medio y construyen
sus interpretaciones y significados individuales basados en conocimientos y
experiencias anteriores (Driver y Bell, 1986; Roth 1995). Por otra parte, consideran que
los individuos construyen el conocimiento actuando física y mentalmente sobre los
objetos o fenómenos naturales (Piaget, 1970) y a través de interacciones sociales con los
miembros de la comunidad (Vygotsky, 1986). Aunque los niños construyen
conocimientos por sí mismos, el significado personal no se construye aisladamente de
los otros (Bishop, 1985; Rogoff, 1990). El aprendizaje implica una construcción
personal de significados, así como una significación negociada socialmente (Cobb,
1990), por lo tanto, el aprendizaje de la ciencia está en parte influido por las ideas y los
conocimientos personales que los niños construyen acerca del mundo.
Tanto la perspectiva personal como la social proporcionan ideas importantes
acerca del aprendizaje de los niños (Shepardson, 2002) sin limitarse a la actividad
grupal o a la actuación de los individuos en solitario (Anderson et al., 2000). Sin
embargo, en la educación científica ha habido una tendencia a no considerar los
aspectos sociales en el proceso de construcción del conocimiento, enfatizando la
construcción individual (Shepardson, 2002). Por su parte, Cobern (1993) sostiene que el
constructivismo es un modelo de aprendizaje epistemológico y que la enseñanza
constructivista es la mediación.
2.2.1.3. La enseñanza y el aprendizaje de la ciencia desde la perspectiva
socioconstructivista
La perspectiva constructivista personal ha tenido desde hace tiempo una
poderosa influencia en la educación científica y en la investigación educativa, y
continúa manteniendo una posición de cierta significancia tanto en la enseñanza como
en la investigación, aunque últimamente se ha incrementado el énfasis en la noción de la
construcción social del conocimiento (Robbins, 2005). La implementación de los
53
Capítulo II. Marco Teórico.
enfoques socioconstructivistas de la enseñanza en la educación científica (Posner et al.,
1982; Hewson y Hewson, 1984; Osborne y Freyberg, 1985; Driver y Oldhman, 1986)
ha proporcionado una guía conceptual inicial y direcciones para la implementación del
currículo centrado en una perspectiva que señala la importancia de las interacciones
entre los niños y los profesores en la construcción de conocimiento científico (Hand et
al., 1997), y resalta la significación de los aspectos sociales en la construcción del
conocimiento (Henessy, 1993; Metz, 1998). En las siguientes secciones se discuten los
aspectos más relevantes de la perspectiva socioconstructivista.
Los aspectos sociales en la construción del conocimientos científico
Como se mencionó anteriormente, los aspectos sociales en la construcción del
conocimiento tienen su origen en el enfoque sociocultural sobre la enseñanza y el
aprendizaje de Vygotsky (1978, 1986). En sus trabajos, Vygotsky señalaba la necesidad
de desarrollar una pedagogía que mirara más allá del desarrollo del niño en lugar de
situarse en el pasado (Fleer, 2002). La perspectiva vygotskyana está centrada en una
relación entre las funciones mentales humanas y las situaciones culturales,
institucionales e históricas en las que se dan estas funciones mentales (Wertsch et al.,
1995). Esta perspectiva sostiene la idea que el aprendizaje es más que una construcción
individual y resalta que la construcción de significados se da en un contexto de
participación en el mundo real (Fleer, 2002). Para Moll (1990), los elementos clave de
la teoría vygotskiana son: 1) la actividad social y la práctica cultural como recursos del
pensamiento; 2) el papel de la mediación en el funcionamiento psicológico; 3) la
pedagogía como un punto importante en el desarrollo; y 4) el aspecto inseparable de lo
individual de lo social.
Estos elementos aplicados a la práctica educativa se traducen en la ideas de la
Zona de Desarrollo Próximo y que la enseñanza y el aprendizaje se dan en contextos
creados socialmente. De la misma forma, se pone énfasis en el uso colaborativo de los
medios en los que los niños se implican a través de actividades colaborativas en un
contexto social específico (discurso), y que es creado mutua y activamente por el
profesor y el niño (Moll y Whitmore, 1993). Estas ideas se discuten de forma más
amplia a continuación.
54
Capítulo II. Marco Teórico.
a) La transformación de las actividades o fenómenos sociales en fenómenos
psicológicos
Una idea central que emerge del trabajo de Vygotsky es que las funciones
mentales más altas del individuo tienen su origen en las interacciones sociales con los
demás (Wertsch, 1990; Wertsch y Toma, 1995). Vygotsky introdujo el término
interiorización para describir el proceso en el cual el aprendizaje de los conceptos
conlleva la transformación de un proceso o concepto interpersonal (entre los miembros
de un grupo) a un proceso o concepto intrapersonal (en la mente del individuo). De esta
forma, la interiorización es un proceso de apropiación personal de la cultura que resulta
de un periodo de ‘participación guiada’ en palabras de Newman, Giffin y Cole (1989).
Un segundo tema en el trabajo de Vygotsky (1978) es que un aspecto esencial para
comprender los procesos sociales y psicológicos humanos es el de las herramientas y los
signos, incluyendo el discurso, usados para mediarlos (Wertsch, 1990; Wertsch y Toma,
1995).
De acuerdo con Vygotsky (1978), el desarrollo de la palabra está asociado al
desarrollo conceptual y requiere el movimiento de los conceptos cotidianos a los
escolares o científicos (Wertsch, 1990). Los conceptos cotidianos están muy
relacionados con la palabra o el nombre de los objetos y, por el contrario, los conceptos
científicos son sistemáticos, se consideran independientemente de la imagen inmediata
creada por la palabra que los representa, y pueden ser manipulados en la mente
(Gallimore y Tharp, 1990). Vygotsky (1978) describió el lenguaje como una
herramienta cultural (para desarrollar y compartir el conocimiento entre los miembros
de una comunidad o sociedad) y psicológica (para estructurar los procesos y contenidos
del pensamiento individual). Propuso que existe una estrecha relación entre estos dos
tipos de uso del lenguaje que pueden resumirse de la siguiente manera: la actividad
intermental (social, interaccional) promueve el desarrollo de las capacidades cognitivas
intramentales (individuales) más importantes a través de la participación de los niños en
actividades compartidas que generan nuevos conocimientos y formas de pensar.
Durante el desarrollo de estas capacidades, el lenguaje sirve como un mediador clave
tanto en el plano inter-psicológico como intra-psicológico.
55
Capítulo II. Marco Teórico.
b) La negociación de significados: la zona de desarrollo próximo, interacción social
y aprendizaje
Un aspecto derivado del proceso de interiorización es el de la mediación en la
zona de desarrollo próximo. A este respecto, Vygotsky (1978) establece que durante los
intercambios comunicativos los individuos negocian significados y construyen
conocimientos conjuntamente. Este proceso es crucial para promover el progreso de los
niños a través de zonas de desarrollo próximo (ZPD). Vygotsky (1978) definió la ZPD
como:
“la distancia entre el nivel real de desarrollo, determinado por la capacidad de
resolver independientemente un problema, y el nivel de desarrollo potencial,
determinado a través de la resolución de un problema bajo la guía de un adulto o en
colaboración con otro compañero más capaz” (Vygotsky, 1978, p. 86).
Vygostsky desarrolló esta idea para comprender mejor el aprendizaje, la
instrucción y el desarrollo, y para ayudar a incrementar la comprensión de la evaluación
de las habilidades intelectuales de los niños (Werstch, 1985). La ZDP es el eje del
enfoque vygotskiano sobre la relación que existe entre la instrucción y el desarrollo
(Luckin, 1999), y es una forma de llevar a cabo una evaluación dinámica del potencial
de los niños a través del rendimiento de sus habilidades colaborativas (Vygotsky, 1986).
La ZDP se considera también como algo que debe crearse a través de la interacción
social y que se negocia entre el docente y los niños (o entre los niños y otros
compañeros) (Lantolf, 1993). Un aspecto fundamentalmente importante de la ZDP es la
necesidad de colaborar o la asistencia de una persona más capaz. En este sentido, el
docente actúa como un asistente que provee al niño actividades apropiadas y el apoyo
suficiente (Becker y Varelas, 1995). Este enfoque de asociación, sin embargo, no tiene
que ser exclusivamente dirigido por el docente o por el alumno: ambos participan, por
lo que hay un esfuerzo mental por parte del niño así como asistencia por parte del
profesor.
Enseñar en la ZDP implica incluir a los niños en prácticas socioculturales en las
que puedan aprender lo que se propone. Todos los niños deben participar en el proceso
de construir significados dentro de la comunidad de aprendizaje, en la que el impacto
cultural estará garantizado por el profesor: tanto el profesor como el niño deben
56
Capítulo II. Marco Teórico.
participar en una negociación de significados compartidos (van Oers, 1996). El profesor
actúa como un compañero proporcionando actividades apropiadas y asistencia. En este
proceso las interacciones verbales que median la actividad del niño no sólo facilitan la
actividad sino que le dan forma y la definen (Wertsch, 1990), funcionando como una
herramienta para que el niño vea, actué, hable y piense acerca de los fenómenos
científicos. En el aprendizaje de las ciencias los niños deben participar en interacciones
verbales con un individuo con más conocimiento, donde las palabras median la
formación de la estructura intrapsicológica, como una forma de ver y actuar primero, y
como una forma de hablar y pensar acerca de los fenómenos científicos, después.
La idea de la ZDP se ha desarrollado de diferentes maneras en la educación
científica. Por ejemplo, Wood, Bruner y Ross (1976) han desarrollado la idea de
andamiaje (scaffolding), la cual refleja el carácter dinámico de la ZDP. El andamiaje se
refiere a los mecanismos específicos utilizados por los adultos y por los niños durante
una participación guiada, los cuales consisten en una variedad de ayudas físicas y/o
verbales e indicaciones orientadas a facilitar el progreso de los niños. Este mecanismo
dinámico proporciona al niño un sistema de apoyo temporal, que se va reduciendo
gradualmente a medida que el niño va siendo progresivamente más capaz de resolver
los problemas por sí mismo y de ser más experto en un dominio particular (Bruner,
1985; Mercer, 1996; Wood, Bruner, y Ross, 1976).
Por otra parte, basándose en el aprendizaje cooperativo y el andamiaje, Brown y
Palincsar (1989) han desarrollado un procedimiento denominado aprendizaje recíproco
diseñado para introducir a los niños en técnicas de discusión grupal a partir de la lectura
de textos. El grupo proporciona un apoyo social y experiencias compartidas, y el
docente proporciona un andamiaje experto cuando intenta moderar las discusiones de
los niños.
Tharp y Gallimore (1992) desarrollaron la idea de mejora asistida, la cual define
lo que el niño puede hacer con ayuda, con el apoyo de medios, de los otros, y de sí
mismo. De esta forma, la distancia entre la capacidad individual del niño y la capacidad
de mejorar con ayuda, es la ZDP. Otra idea relacionada con la ZDP es el proceso
denominado participación guiada (Rogoff, 1990). Esta participación guiada implica a
los niños, profesores y compañeros en un proceso colaborativo que consiste en: a)
construir puentes desde el nivel de comprensión y destreza del niño hacia otro niveles
57
Capítulo II. Marco Teórico.
más complejos, y b) organizar y estructurar la participación de los niños de forma
dinámica en actividades ajustándose a las condiciones del momento. La participación
guiada considera el conocimiento compartido y la resolución de problemas en equipo, y
permite que los niños comprendan mejor y se desenvuelvan con más habilidad en la
resolución de problemas de su comunidad (Rogoff, 1990).
Estas nociones post-vygotskianas de la enseñanza y el aprendizaje sugieren que
el aprendizaje tiene lugar como resultado de una guía deliberada del niño hacia el
desarrollo de sus capacidades a través de la participación en actividades en una
comunidad de práctica. Estos enfoques del aprendizaje enfatizan su naturaleza social al
considerarlo un proceso en el que la construcción del conocimiento es inter e
intrapersonal. En esta perspectiva el aprendizaje media a través de la participación
individual activa y la participación en prácticas sociales, y no es el resultado de una
simple transmisión de conocimientos (Kumpulainen y Mutanen, 1999).
Los conocimientos previos
Otro aspecto relevante en la teoría socioconstructivista, la cual enfatiza la
importancia de los procesos sociales en la construcción del conocimiento individual,
es el papel que desempeñan los conocimientos previos en este proceso de
construcción. El aprendizaje implica el desarrollo de nuevas interpretaciones en la
medida en que los niños relacionan nueva información con sus conocimientos preexistentes y sus experiencias personales (Resnick, 1989). Por tanto, los
conocimientos previos determinan los subsecuentes aprendizajes (Driver y Bell,
1986). El hecho que la construcción del conocimiento se relacione con los
conocimientos previos hace que el aprendizaje en contextos sociales sea
particularmente importante, ya que la diversidad de ideas previas de los niños puede
utilizarse durante la interacción, de modo que la contribución de cada miembro sea
utilizada como una fuente más amplia para generar la construcción del conocimiento
del grupo en general (Kumpulainen y Mutanen, 1999). La consecuencia del papel
que desempeñan los conocimientos previos en la construcción de nuevos
conocimientos es que las actividades de aprendizaje, cualquiera que sea su
naturaleza, tienen que ser planificadas de tal forma que tengan en cuenta las ideas de
los niños y que, a través de la retroalimentación y el diálogo, se promueva la
58
Capítulo II. Marco Teórico.
comprensión de la perspectiva científica. A este respecto, un principio que guía los
esquemas de enseñanza es que los niños deben tener la oportunidad de reflexionar
sobre estas ideas y hablar acerca de sus propias comprensiones en la medida en que
progresa el proceso de enseñanza. Este principio da lugar a la inclusión de estrategias
tales como la discusión en pequeños grupos, así como nuevas formas de interacción
entre el docente y los niños utilizando preguntas abiertas y animando a los niños a
que participen en estas discusiones (Scott y Driver, 1998).
2.2.2. El contexto de aprendizaje desde la perspectiva socioconstructivista
Según la perspectiva socioconstructivista, el aprendizaje media en la escuela a
través de las interacciones sociales entre los miembros de la comunidad de aprendizaje
en la medida en que participan en las actividades de aprendizaje. El aprendizaje de los
niños está influido por las actividades organizadas socialmente en el aula, donde sus
acciones y comprensiones están basadas en el contexto de las acciones y comprensiones
de los otros miembros (compañeros y profesor) que participan en la actividad. Más aún,
el aprendizaje está influido por la naturaleza y objetivos de la actividad, y por las
normas y prácticas de la comunidad (Rogoff, 1990). En esta sección se discute el papel
que desempeñan la interacción y el trabajo colaborativo, así como el papel que tienen
las herramientas psicológicas y técnicas en un ambiente de aprendizaje. Se discuten,
además, las implicaciones de la perspectiva socioconstructivista en la enseñanza y el
aprendizaje de las ciencias.
2.2.2.1. El ambiente de aprendizaje
Los objetivos tradicionales en la enseñanza de las ciencias han enfatizado la
transmisión de contenidos a través de las clases de ciencias. Los cambios que se han
llevado en la educación científica se han enfocado para desarrollar actividades de
laboratorio como una forma de aprender ciencias más significativamente. Estos
enfoques se basan en la idea que la estructura de la naturaleza de la ciencia se revela por
sí misma cuando los niños realizan actividades prácticas, y esto ha dado lugar al
desarrollo de la perspectiva del aprendizaje por descubrimiento. Debido a la ineficacia
de estos enfoques en la práctica educativa, varios investigadores han propuesto el
59
Capítulo II. Marco Teórico.
desarrollo de nuevos ambientes de enseñanza-aprendizaje compatibles con las
perspectivas constructivistas y socioconstructivistas acerca del conocimiento y del
aprendizaje (Keinonen, 2005).
Un modelo basado en estas perspectivas es el de aprendizaje situado. El
aprendizaje situado se describe como ‘una forma de enseñar abstracciones’ (Clansey,
1992), y puede entenderse como la ‘apropiación’ del conocimiento en la práctica de
acuerdo a los significados socioculturales de mediación y formas de actividad (Harley,
1993). Los principales elementos de este enfoque son el contexto, el aprendizaje y el
conocimiento (las abstracciones), y se basa en una ‘ley general del desarrollo cultural’
expresada en el trabajo de Vygotsky (1978). Este autor, como se ha mencionado
previamente, ha resaltado que las funciones mentales más altas del niño, que requieren
el uso de conceptos científicos abstractos, se originan en contextos sociales. Su
adquisición, que es el objetivo de la instrucción, es a través de la interiorización de las
herramientas y símbolos que median las interacciones en este contexto.
En el enfoque del aprendizaje situado, el contexto se refiere al medio ambiente
en el que se llevan a cabo las actividades de aprendizaje y las abstracciones (conceptos
y explicaciones científicos) que son objeto de aprendizaje en la escuela (Luckin, 1999).
El contacto de los niños con los conceptos científicos proporciona el sistema en el cual
los conceptos cotidianos, presentes aun en la mente del niño, pueden relacionarse. La
enseñanza y el aprendizaje es una empresa interactiva, en la cual las herramientas y los
símbolos que tienen lugar en la interacción entre las diferentes partes, moldean el
posterior desarrollo de los niños (Vygotsky, 1986). El lenguaje de los profesores y sus
acciones no son las únicas formas de mediación. La adquisición por parte de los niños
de los conceptos científicos requiere la mediación de los conceptos espontáneos que los
niños tienen, y es aquí donde el profesor juega un rol fundamental (Luckin, 1999).
Existe numerosa literatura derivada de los trabajos de Vygostsky en la que se
sostiene que el aprendizaje debe considerarse primordialmente como un fenómeno
cultural, que implica la apropiación, por parte de los niños, de herramientas discursivas
que les permitan acceder a formas compartidas de ver el mundo. Los estudios, desde las
perspectivas socioculturales y del aprendizaje situado, ponen énfasis en la forma en la
que ambientes de aprendizaje particulares influyen en la construcción conjunta de
60
Capítulo II. Marco Teórico.
significados (Driver, Asoko, Leach, Mortimer y Scott, 1994; Hennessy y Murphy,
1999). En estos estudios se considera el aprendizaje en términos de un desarrollo
secuencial de conceptualizaciones sofisticadas en un dominio específico que se van
incrementando paulatinamente (Driver, Leach, Scott, y Wood-Robinson, 1994). Las
formas sociales de interacción se ven como situaciones efectivas de aprendizaje para
que los niños expresen, descubran y construyan su conocimiento en niveles cada vez
más abstractos (Light et. al., 1994). Los niños aprenden a través de las relaciones
sociales facilitadas por el docente en un proceso de mediación, que incluye la forma en
la que implica a los niños y el contexto que se crea para que los niños apliquen sus
nuevas formas de conocer. Los profesores median la construcción del conocimiento,
facilitando, guiando y apoyando, participando activamente y evaluando a través de los
roles que los niños desempeñan en el contexto de las actividades (Moll y Whitmore,
1993). El objetivo de la mediación es hacer conscientes a los niños de cómo manipulan
los materiales y las ideas, y de cómo aplican el conocimiento.
Las implicaciones que la perspectiva vygoskiana tiene para la enseñanza es que
no se considera a los niños como individuos esencialmente solitarios que elaboran
significados y modelos de la realidad a partir de un pensamiento lógico basado en
observaciones y manipulaciones de los objetos, sino que, por el contrario, se les
considera participantes de un empresa conjunta en la que los significados se construyen
a partir de las interacciones con otras personas y se median a través del lenguaje
(Mason, 1998) y otras herramientas.
Este enfoque aplicado en la enseñanza de las ciencias resalta el lenguaje como
una herramienta para promover y apoyar el desarrollo del pensamiento y del
conocimiento. Por lo tanto, los niños deben tener la oportunidad de utilizar su propio
lenguaje para razonar y comunicarse en la medida que aprenden gradualmente el
lenguaje especial de la ciencia y las formas de pensamiento utilizadas por los científicos
para explicar los fenómenos naturales (Howe, 1996). Una sala de clase debe
considerarse como un sistema sociocultural en la que el discurso juega un rol crucial. En
particular, las discusiones grupales (entre el profesor y los niños, y entre los mismos
niños) acerca de contenidos de aprendizaje específicos, cuyo objetivo sea la motivación
para indagar y transformar los resultados de las indagaciones en nuevo conocimiento,
son contextos en los que se promueve el desarrollo de un discurso razonado y
61
Capítulo II. Marco Teórico.
colaborativo (Mason, 1996; Pontecorvo, 1990). El razonamiento colaborativo y la
argumentación sobre un objeto de conocimiento específico involucra a los participantes
en los procesos de argumentación presentes en las diferentes prácticas científicas. El
iniciar a los niños en estrategias argumentativas promueve el desarrollo de operaciones
epistémicas, las cuales son procedimientos cognitivos que caracterizan el lenguaje
utilizado en la construcción del conocimiento científico y cuyo uso permite alcanzar
niveles de comprensión más elevados (Brown y Campione, 1994; Mason, 1996). Los
aspectos de la interacción social, el trabajo colaborativo y el papel que desempeñan el
lenguaje y otras herramientas, se discuten más ampliamente en las siguientes secciones.
2.2.2.2. El papel de la interacción y el trabajo colaborativo
La pedagogía vygoskiana considera que tanto los profesores como los niños se
implican en un proceso de construcción activa del conocimiento a través de sus
interacciones en el tiempo, el espacio, los objetos y las personas. El aprendizaje se
considera un proceso activo por parte del niño que se conduce a través de interacciones
sociales significativas (Hedges, 2000). Bajo esta perspectiva, el profesor es el promotor
del aprendizaje de los niños al colaborar con ellos involucrándolos en participaciones
guiadas, exploraciones y reflexiones individuales (Nuttall, 2003).
En el aprendizaje de las ciencias los niños han de implicarse en actividades
sociales y participar en el discurso científico que conduce a la formación o
reestructuración del plano intrapsicológico. Los conceptos científicos se negocian
primero entre el profesor (con más conocimiento) y el niño, a través de la actividad
social, para que el niño los internalice en una actividad individual. A través de una
actividad interpsicológica los niños se apropian de un modo de mirar, hablar, actuar y
pensar acerca de los conceptos y fenómenos científicos. En este sentido, el lenguaje es
una herramienta psicológica para mirar, hablar, actuar y pensar (Shepardson, 1999), y el
objetivo de la interacción profesor-alumno es facilitar la interiorización de las
herramientas físicas y cognitivas por parte de los niños (Wertsch y Stone, 1985).
En varios estudios se ha reconocido el potencial del trabajo colaborativo en la
escuela para promover y apoyar los procesos de pensamiento y razonamiento de alto
nivel (Pontecorvo, 1990; Pontecorvo y Pirchio, 2000). Esta perspectiva considera que el
62
Capítulo II. Marco Teórico.
aula puede considerarse como una ‘comunidad de aprendizaje socioconstructivista’
(Peasley et al., 1993), donde la colaboración y la revisión de ideas por parte de los niños
en conjunto son cruciales para promover el aprendizaje. En este tipo de comunidades la
discusión entre los compañeros es un contexto de aprendizaje colaborativo para
compartir la información en un proceso de continua negociación y construcción del
conocimiento (Brown et al., 1993; Brown y Campione, 1994). Los niños manifiestan
externamente sus razonamientos cuando argumentan con alguien más (Pontecorvo,
1990; Pontecorvo y Pirchio, 2000), por lo tanto, los discursos colaborativos orales
promueven el aprendizaje (Mason, 1996). Un factor complementario que promueve el
razonamiento y el aprendizaje es la confrontación de diferentes puntos de vista al
estimular el uso de estrategias metacognitivas cuando los niños reconocen las propias
concepciones y las de los otros (Mason y Santi, 1994, 1995). Al proporcionar,
intercambiar y comparar las explicaciones verbales, los niños se sienten estimulados a
pensar acerca de las teorías más que a pensar con teorías (Kuhn et al., 1988). A este
respecto, Kuhn (1993) ha puntualizado que un aspecto esencial que caracteriza el
pensamiento científico es la habilidad de coordinar las teorías existentes con nuevas
evidencias, generadas de forma deliberada y controlada, es decir, la habilidad de pensar
acerca del pensamiento.
Una implicación importante que se deriva de la perspectiva del aprendizaje
colaborativo es que puede promover el cambio conceptual Driver et al., (1994a y b). De
nuevo, la conciencia metacognitiva de los niños ha de estar implicada en el aprendizaje
de nuevos conceptos. Este tipo de conciencia constituye una condición crítica para
experimentar el cambio conceptual en las propias estructuras del conocimiento
(Vosniadou, 1994). Las discusiones entre los compañeros pueden ser contextos de
aprendizaje colaborativo, donde el conocimiento se construye y reestructura para ser
compartido racionalmente en un proceso de consenso o de darle significado a la
información científica (Meyer y Woodruff, 1995). Como Driver et al., (1994a y b) han
señalado, el proceso de aprendizaje colaborativo, en el que los significados y las ideas
se negocian, es fundamental en el aprendizaje de las ciencias. Más aún, es más probable
que el cambio conceptual se produzca cuando los niños tienen que explicar, articular o
definir sus propias posiciones a los otros, y, asimismo, en un nivel de pensamiento
metaconceptual durante un proceso colaborativo de construcción del conocimiento
(Mason, 1996).
63
Capítulo II. Marco Teórico.
Algunas investigaciones, inspiradas en la teoría sociocultural del aprendizaje,
han tratado de identificar diferentes patrones interaccionales que pueden promover el
aprendizaje de las ciencias. Mercer (1993); Mercer et al. (2004), Phillips (1992) y Fisher
(1993) han mostrado en sus estudios cómo el habla exploratoria y argumentativa son
efectivas para fomentar el desarrollo del pensamiento científico y cognitivo de los
niños, a diferencia de un discurso procedimental y rutinario. El habla exploratoria
incluye una participación constructiva y crítica con las ideas generadas en la discusión,
y se caracteriza por establecer declaraciones que se consideran en conjunto. Estas
declaraciones se impugnan y contra-impugnan con justificaciones e hipótesis
alternativas. En las discusiones exploratorias el conocimiento se hace público y el
razonamiento visible.
Wegerif, Mercer y Rojas-Drummond (1999a) han mostrado cómo puede
proveerse a los niños de un sólido “andamiaje” a través del lenguaje, y cómo los
profesores pueden utilizar estrategias discursivas específicas para promover
efectivamente la construcción compartida del conocimiento y el desarrollo de las
habilidades intelectuales de los niños. En esta misma línea, analizando la indagación
científica de los niños, Metz (1998) ha establecido que el trabajo colaborativo puede
aumentar el nivel de la tarea cognitiva que los niños llevan a cabo cuando comienzan a
vislumbrar el significado de trabajar juntos y compartir las ideas científicas.
Otra estrategia utilizada para promover la construcción conjunta del
conocimiento es el uso de pequeños grupos de trabajo. Algunas investigaciones han
mostrado evidencias de los efectos positivos sobre el desarrollo cognitivo y social de los
niños al trabajar colaborativamente en pequeños grupos (Cohen, 1994; Rosenshine y
Meister, 1994). Esta perspectiva muestra tener además potencial para crear
comunidades de aprendizaje en las que los niños pueden participar como iguales en la
construcción del conocimiento (Wells y Chang-Wells, 1992). Muchas de las bases
teóricas del trabajo en pequeños grupos provienen de nuevo de la perspectiva
vygostkiana, en particular de la idea acerca que los niños establecen relaciones cuando
interactúan entre ellos, y que las funciones mentales individuales son internalizadas y
reestructuradas cuando los niños articulan y defienden sus puntos de vista frente a los de
otros. A este respecto Spence (2001) establece que el desarrollo cognitivo individual se
64
Capítulo II. Marco Teórico.
da a través de las interacciones sociales, porque lo que se experimenta a un nivel social
cambia y llega a ser internalizado a un nivel individual. Sin embargo, para que los
pequeños grupos sean comunidades de aprendizaje efectivas se necesita que sus
miembros colaboren para lograr los objetivos compartidos (Tudge, 1990) y participen
en un diálogo colaborativo (Barnes y Todd, 1977) que fomente la insatisfacción y/o
requiera la explicación o defensa del conocimiento existente (Brown y Palincsar, 1989).
La diversidad de los conocimientos previos de los niños y sus experiencias
proporcionan una amplia base de recursos para la construcción del conocimiento del
grupo, dando oportunidades para reflexionar y construir significados juntos (Teasley,
1995).
2.2.2.3. El papel de las herramientas psicológicas y técnicas
La formación del plano intrapsicológico del niño media a través de lo que
Vygotsky (1986) denominó “herramientas”. Para Vygotsky las herramientas incluían las
herramientas psicológicas utilizadas para dirigir la mente y las herramientas técnicas
utilizadas para detectar cambios en otros objetos (Daniels, 2001).
Las herramientas psicológicas (signos) no cambian en el fenómeno, son una
actividad interna que influye en el comportamiento del otro o de uno mismo y son
productos socioculturales. Estas herramientas no son independientes de las
interacciones sociales y los individuos que se apropian de ellas. En un primer momento,
las herramientas psicológicas ayudan al niño a modelar su actividad, y esta actividad
puede cambiar o ser reestructurada cuando el niño aprende el uso del lenguaje de tal
manera que puede ir más allá de las experiencias previas al planificar futuras acciones
(Vygotsky, 1978). En este sentido, Vygotsky (1986) consideraba al lenguaje y a las
palabras como las herramientas psicológicas del pensamiento. Estas herramientas
psicológicas proporcionan al niño una forma de mirar los fenómenos, así como una
forma de hablar, actuar y pensar acerca de los fenómenos. Tomando en cuenta estas
consideraciones, para que los niños aprendan ciencias deben apropiarse de las
herramientas psicológicas a través de: 1) observar fenómenos; 2) hablar acerca de los
fenómenos (participar en el discurso científico); 3) conducir y estructurar actividades; y
4) pensar acerca de los fenómenos.
65
Capítulo II. Marco Teórico.
Por otra parte, las herramientas técnicas son fenómenos orientados, es decir,
estimulan los cambios y son un medio para actuar físicamente sobre ellos. Las
herramientas técnicas proporcionan a los niños el acceso a las diferentes perspectivas
del fenómeno, permitiéndoles observar sus diferentes características o cambiar su
apariencia, esto es, les permiten observar. Las herramientas técnicas apoyan a los niños
en el aprendizaje de las ciencias al cambiar, ampliar o mejorar sus observaciones, dando
lugar a que vean los fenómenos desde una perspectiva o punto de vista diferentes.
La interacción entre las herramientas psicológicas y las herramientas técnicas es
una fuerza que media en el aprendizaje de las ciencias. Aunque las herramientas
técnicas, tales como microscopios, lupas, balanzas, entre otros, proporcionan a los niños
acceso a los fenómenos desde diferentes perspectivas, es sólo a través de las
herramientas psicológicas que los niños logran ver los fenómenos de una forma
diferente (Shepardson, 1999). El aprendizaje implica considerar diferentes perspectivas,
aprender a ver las situaciones desde diferentes puntos de referencia, y las herramientas
psicológicas, que se apropian a través de la interacción social, permiten el acceso a
nuevos marcos de referencia (Rogoff, 1990).
2.2.2.4. Implicaciones de la perspectiva socioconstructivista en la enseñanza y el
aprendizaje de las ciencias
El aprendizaje de las ciencias está anidado en dimensiones de las actividades
sociales, psicológicas y físicas, las cuales proporcionan elementos para la construcción
individual de los significados. El aprendizaje de la ciencia requiere que los niños
participen en el discurso de la comunidad o en interacciones sociales con individuos que
tienen más conocimiento (el profesor o los compañeros) o más recursos disponibles. A
través de estas interacciones los niños van teniendo acceso al lenguaje de la comunidad
científica como una forma de ver y pensar los fenómenos. La participación de los niños
requiere el uso del lenguaje de la comunidad como una herramienta para describir y
explicar estos fenómenos, interpretar datos y resultados, así como para plantear y dirigir
futuras actividades. Las herramientas psicológicas y técnicas de la ciencia proporcionan
a los niños el acceso a diferentes formas de ver, actuar, hablar y pensar acerca de los
fenómenos, y dirigir y estructurar actividades (Shepardson, 1999). En el aula, desde una
perspectiva sociocultural, el lenguaje desempeña un papel fundamental para que los
66
Capítulo II. Marco Teórico.
profesores apoyen el aprendizaje (Driver, Asoko, Leach, Mortimer y Scott, 1994). Por
otra parte, los estudios de Edwards y Mercer (1987) sugieren que la variación en las
interacciones alumnos-maestro tienen un profundo efecto en el aprendizaje de los niños
y, de la misma forma, Brown (1992) sugiere que diferentes tipos de interacciones
afectan significativamente las oportunidades de aprendizaje y por lo tanto el progreso en
los niños.
Las actividades y las sesiones de clase deberían ser lo suficientemente variadas e
interesantes para motivar la participación de los niños, lo suficientemente nuevas o
desafiantes para constituirse como experiencias de aprendizaje significativas, y lo
suficientemente fáciles para permitir que los niños logren altos rangos de éxito. El
principio de enseñanza basado en la ZDP de los niños implica que éstos necesitarán
explicaciones, modelizaciones, guía, y otras formas de asistencia por parte de sus
profesores, pero, al mismo tiempo, esta estructuración y andamiaje proporcionados irán
disminuyendo en la medida en que los niños van adquiriendo experiencia (Tharp y
Gallimore, 1992). Las actividades deben desarrollarse en contextos significativos para
que los niños puedan apreciar sus objetivos.
Esta pedagogía constructivista, por lo general, está en desacuerdo con las
estrategias de enseñanza que se basan en una “recepción” pasiva del conocimiento y
que, con frecuencia, promueven el “aprendizaje de memoria”. En su lugar, la pedagogía
constructivista considera los enfoques que demandan una participación activa e
intensiva, la interacción y el pensamiento reflexivo. Estas actividades pueden tomar la
forma de pequeños grupos de trabajo colaborativos en donde tienen lugar debates;
conversaciones; demostraciones o actividades de laboratorio que introduzcan y
promuevan el conflicto cognitivo; utilización de tecnologías interactivas; desarrollo de
actividades que se realicen con toda la clase; en general, actividades que proporcionen
un contexto que fomente la construcción de significados (Keinonen, 2005). En este tipo
de planteamiento, parece que a los niños les gusta el trabajo cooperativo en actividades
científicas manipulativas en las que seleccionan y utilizan materiales para observar qué
sucede con los fenómenos (Pell y Jarvis, 2001), pero los niños pequeños no son
demasiado hábiles para llevar a cabo una investigación o encontrar el por qué de los
resultados. Ellos observan activamente y se implican en la ciencia a través de
67
Capítulo II. Marco Teórico.
actividades manipulativas y de indagación, por ello este enfoque pedagógico hace que la
ciencia sea interesante para ellos (Gibson y Chase, 2002).
2.2.3. El aprendizaje de las ciencias como cambio conceptual
En los últimos años los estudios en educación científica han considerado la
perspectiva del aprendizaje como un proceso que explica la construcción del
conocimiento científico, es decir, como un proceso de cambio conceptual. El contenido
de la ciencia y la forma en la que las relaciones entre las ideas están organizadas juegan
un papel muy importante en el proceso de aprendizaje. De este modo se han expuesto
muchas descripciones e interpretaciones acerca de cómo las estructuras del
conocimiento se desarrollan, funcionan y cambian. A partir de estas descripciones e
interpretaciones, el cambio conceptual se define como la reorganización del contenido
existente, y no sólo su enriquecimiento e integración de nueva información. Las
diferentes teorías que se han propuesto para explicar este proceso se describen a
continuación.
2.2.3.1. Consideraciones generales
La visión del cambio conceptual en el aprendizaje de las ciencias se inspira, en
parte, en las concepciones epistemológicas de Kuhn (1972) y Lakatos (1978) sobre el
cambio conceptual en la ciencia y en los puntos de vista de Toulmin (1972) sobre la
evolución de la ciencia en el marco de una ecología conceptual. Por otra parte, la
investigación en el área de la educación científica desde esta perspectiva se ha enfocado
en proporcionar un marco teórico que capta el aprendizaje de los conceptos científicos y
que se ha utilizado para guiar las intervenciones educativas (Vosniadou, 1999).
En la literatura, el cambio conceptual o reestructuración del conocimiento se
explica a partir de, por lo menos, cinco perspectivas teóricas (Harrison y Treagust,
2001): epistemológica (Posner et al., 1982); del desarrollo (Carey, 1985); ontológica
(Chi et al., 1994); de la coherencia explicativa (Thagard, 1992); y socio-afectiva
(Pintrich et al., 1993). Dentro de algunas de estas perspectivas se presenta la cuestión de
si los cambios conceptuales son revolucionarios (Posner et al., 1982) o evolutivos
(Dushl y Gitomer, 1991). Otra postura alternativa es la que sostiene que se puede
68
Capítulo II. Marco Teórico.
utilizar un marco multidimensional para interpretar el cambio conceptual de los niños
(Tyson et al., 1997).
En la literatura acerca del cambio conceptual se observa que no existe un
consenso acerca de su naturaleza (Carey, 1985, 1992; Chi, 1992; Chi et al., 1994; Giere,
1988; Gutiérrez, 1996, 2000; Kuhn, 1972; Lakatos, 1987; Laudan, 1977; Posner et al.,
1982; Pozo, 1999; Strike y Posner, 1985; Thagard, 1992; Vosniadou y Brewer, 1992b,
1994; Vygotsky, 1986), sin embargo, existe el consenso general acerca de la necesidad
de promocionar el cambio conceptual en los estudiantes, y de la dificultad de
comprender cómo se lleva a cabo este proceso (diSessa y Serrín, 1998; Duit et al., 1998;
Duschl y Guitomer, 1991; Siegler, 1995; Tyson et al., 1997, Vosniadou, 1997), así
como de la necesidad de reestructurar la didáctica de las ciencias con la finalidad de
promover este cambio (Driver et al., 1985; Giordan y de Vecchi, 1988; Giordan et al.,
1988; Marín, 1999; Greca y Moreira, 1998a, b; Osborne y Freyberg, 1991; Pozo, 1989,
1999; Schnotz y Preuss, 1997).
El modelo de cambio conceptual predominante en la educación científica ha sido
el propuesto por Posner et al. (1982). Este modelo de cambio conceptual forma parte de
la perspectiva del aprendizaje en la que el conocimiento existente de los niños, así como
el contenido y características de las nuevas ideas, juegan un papel muy importante en el
proceso de aprendizaje. Posner et al. (1982) propusieron una teoría que intentaba
explicar cómo conceptos centrales y organizados en un conjunto cambian a otro
conjunto que es incompatible con el primero. Estos autores consideran que el cambio
conceptual desde la filosofía de la ciencia está muy relacionado a los patrones del
cambio conceptual en el aprendizaje y sugieren que, para que el aprendizaje tenga lugar,
el estatus de las concepciones previas en la mente de los niños, debe superarse por el
estatus de las concepciones científicas. Posner et al. (1982) proponen dos tipos de
cambio conceptual: la asimilación, que describe el proceso en el cual los niños utilizan
los conceptos existentes para hacer frente a los nuevos fenómenos, y la acomodación,
que describe el proceso en el cual los niños deben remplazar o reorganizar sus
conceptos centrales. Desde este punto de vista, el cambio conceptual radical o
acomodación es análogo a la revolución científica de Kuhn (1972). Situándose en este
segundo tipo de cambio conceptual, Posner et al. (1982) describen cuatro condiciones
para que tenga lugar este tipo de cambio: 1) debe existir insatisfacción con las
69
Capítulo II. Marco Teórico.
concepciones existentes; 2) una nueva concepción debe ser inteligible; 3) una nueva
concepción debe aparecer como verosímil inicialmente; y 4) un nuevo concepto debe
ser fructífero. Los autores sostienen que una serie de compromisos epistemológicos a
los que denominaron “ecología conceptual” (Toulmin, 1972) son el medio para que la
inteligibilidad, la plausibilidad y el carácter fructífero conceptual se lleven a cabo.
Posteriormente, Strike y Posner (1985) ampliaron la metáfora de la ecología conceptual
para incluir anomalías, analogías y metáforas, ejemplos e imágenes, experiencias
pasadas, compromisos epistemológicos, creencias metafísicas, y el conocimiento en
otros campos. La ecología conceptual proporciona el contexto en el que se da el cambio
conceptual (Hewson y Thorley, 1989). Otro aspecto de la ecología conceptual es la
necesidad que las ideas tengan consistencia interna y el grado en que puedan ser
generalizables.
El uso de constructos tales como el de ecología conceptual, asimilación y
acomodación en este modelo de cambio conceptual sugieren una base constructivista y
piagetiana. Los aspectos constructivistas de este modelo son interpretativamente
compatibles con su metodología de estudio. En este modelo de cambio conceptual se
considera que la insatisfacción con las concepciones previas inician el cambio
conceptual dramático o revolucionario. Si el niño se encuentra insatisfecho con su
concepción previa y una concepción reemplazable disponible es inteligible, plausible
y/o fructífera, puede darse la acomodación de una nueva concepción. Una concepción
inteligible es sensible si es no-contradictoria y el niño comprende su significado. El que
una concepción sea plausible significa que el niño, además que conozca el significado
de la concepción, tiene que encontrarla creíble. Y la concepción será fructífera si le
ayuda a resolver otros problemas o le permite sugerir nuevas direcciones de
investigación.
Hewson y Thorley (1989) y Thorley (1991) sostienen que mucha de la teoría
sobre el cambio conceptual puede y debería aplicarse también a revisiones más débiles.
Hewson (1982) sugiere que las concepciones que compiten deben cumplir las
condiciones de inteligibilidad y plausibilidad antes que la insatisfacción se pueda
establecer en cualquiera de ellas. Para Hewson (1982), la insatisfacción es la clave en el
cambio de estatus de una concepción, y entiende la insatisfacción como un producto de
la interacción entre la inteligibilidad, la plausibilidad y el carácter fructífero de las
70
Capítulo II. Marco Teórico.
concepciones que compiten. El constructo de estatus conceptual que clasifica el estatus
de las concepciones como inteligibles (I), plausibles (IP) o fructíferas (IPF) (Hewson,
1982; Hewson y Torley, 1989) es particularmente útil para evaluar los cambios en los
niños durante el aprendizaje. Cuando una concepción que compite no genera
insatisfacción, la nueva concepción puede asimilarse junto con la inicial y Hewson
llamó a este proceso “captura conceptual”. Cuando la insatisfacción entre las
concepciones que compiten revela su incompatibilidad (Hewson y Hewson, 1984),
pueden suceder dos cosas: si la nueva concepción alcanza un estatus más alto que la
concepción inicial, puede tener lugar la acomodación, a la que Hewson llama
intercambio conceptual; y si la antigua concepción mantiene un estatus más alto, no
tendrá lugar el intercambio conceptual. Los niños logran “revoluciones” en su
pensamiento en la medida en la que desarrollan concepciones intuitivas más sofisticadas
y los principios científicos pueden reincorporarse total o parcialmente en datos o
informaciones posteriores.
Esencialmente la teoría de Posner et al. (1982) aborda los cambios en el
conocimiento desde una perspectiva epistemológica, ya que no considera simplemente
el conocimiento de los niños acerca de los conceptos, sino que incluye explícitamente
cada juicio y opinión que los niños hacen acerca de sus propias concepciones, es decir,
el estatus de las concepciones en la mente de los niños (Venville, 2004). Esta teoría fue
revisada posteriormente (Strike y Posner, 1992) debido al excesivo énfasis que la teoría
inicial hacía en los aspectos racionales del aprendizaje, y reconoce la importancia de los
aspectos afectivos y sociales en el cambio conceptual. En esta revisión los autores
propusieron un amplio rango de factores que necesitan considerarse cuando se intenta
facilitar el cambio conceptual en el proceso de aprendizaje.
El modelo de cambio conceptual propuesto por Posner et al. (1982) ha dominado
hasta el presente en la educación científica ya que toma explícitamente en consideración
los compromisos epistemológicos de los niños en sus concepciones. Este aspecto le
proporciona al investigador herramientas de trabajo para introducir las condiciones del
cambio conceptual, esto es, la inteligibilidad, plausibilidad, el carácter fructífero de los
conceptos y la insatisfacción. Crear relaciones es una característica importante de la
teoría del cambio conceptual, ya que, de otra forma, no habría diferencias entre el
cambio conceptual y el simple aprendizaje de memoria (Venville, 2004).
71
Capítulo II. Marco Teórico.
Otra teoría que aborda el cambio conceptual desde la perspectiva cognitiva y del
desarrollo es la descrita por Carey (1985). Carey (1985) propuso esta teoría a partir de
investigaciones realizadas acerca de la reestructuración del conocimiento acerca de los
seres vivos de los niños. En esta teoría la autora propone que el desarrollo de los niños
implica un cambio fundamental de teorías que se da en un periodo largo de tiempo y
que está dirigida por la adquisición de conocimiento dominio-específico. Igualmente
argumenta que los niños tienen un conjunto limitado de teorías nucleares,
principalmente una teoría del movimiento, una teoría de la materia, y una teoría
biológica. Por otra parte, una de sus propuestas se refiere a los cambios en los juicios de
los niños durante su desarrollo. Para Carey (1985) los cambios se dan en los tipos de
razonamiento de los niños, y también ocurren en la naturaleza y organización del
conocimiento que da lugar a estos razonamientos. Es por esta razón que en muchos
casos el proceso de cambio conceptual es un proceso lento y multidimensional, y en el
que los cambios implican diferentes aspectos del aprendizaje.
Carey (1985, 2000) considera en su teoría conceptos tales como causalidad y la
distinción apariencia-realidad, y se refiere a ellos como conceptos base en un rango de
dominios. La autora, en su estudio acerca del desarrollo del conocimiento de los niños
acerca de los seres vivos, describe cómo se desarrollan estos conceptos base, entre ellos
la causalidad. Carey (1985) sostiene la existencia de cambios que pueden ocurrir en la
estructura conceptual que implican una simple adición de conocimiento. Este tipo de
cambio conceptual se describe como acumulación de conocimiento y no es una
reestructuración. Alternativamente, hay modificaciones en las estructuras conceptuales
que implican más algún tipo de cambio, que una simple adición en las estructuras
conceptuales existentes. Este tipo de cambio conceptual se denomina acumulación de
conocimiento que requiere una reestructuración. En esta perspectiva el cambio
conceptual se describe en términos de reestructuración débil y reestructuración fuerte.
Carey (1985) sostiene que durante la infancia se debe promover una reestructuración
fuerte del conocimiento. En teoría, Carey (1985) evalúa el cambio conceptual cuando
los cambios en las estructuras conceptuales requieren adición del conocimiento, pero no
lo hace cuando éstos se refieren a una reestructuración (Havu-Nuutinen, 2005).
Desde otra perspectiva, Vosniadou (1994) desarrolló un marco teórico para
capturar y modelar el tipo de cambio conceptual que tiene lugar en el proceso de
72
Capítulo II. Marco Teórico.
adquisición de conocimiento acerca del mundo físico, principalmente en las áreas de la
astronomía, mecánica y física térmica. Vosniadou (1994) sostiene que los conceptos
están inmersos dentro de estructuras teóricas más amplias que los restringen. Tales
restricciones o presupuestos consolidados están organizados en una teoría marco o
física intuitiva global, que no está disponible para hacerla conciente y someterla a una
prueba de hipótesis. Para Vosniadou (1994, 1999, 2002, 2003) una teoría marco es un
sistema explicativo con alguna coherencia, pero generalmente carece del carácter
sistemático, de la abstracción y la naturaleza social/institucional de una teoría científica.
Una teoría marco intuitiva en el campo de la física se construye en los primeros años de
la infancia y está formada de ciertas presuposiciones ontológicas y epistemológicas
fundamentales, que reflejan compromisos ontológicos básicos de los niños y son
sistemas conceptuales que éstos construyen para interpretar sus observaciones del
mundo y de la información que les proporciona su cultura. Estas teorías marco limitan
el proceso de adquisición del conocimiento acerca del mundo físico, afectando el
pensamiento de los niños, que incluye presupuestos epistemológicos no reconocidos
(Vosniadou, 2002; 2003). Dentro de las teorías marco están las teorías específicas que
describen la estructura interna del dominio conceptual, dentro del cual se incluyen los
conceptos que consisten en un conjunto de proposiciones o creencias que describen las
propiedades y comportamientos de un fenómeno. Estas teorías específicas de un
dominio conceptual dado están restringidas por la teoría marco global, la cual consiste
de presupuestos ontológicos y epistemológicos consolidados.
La teoría de las estructuras cognitivas de Vosniadou (1994) se construye a dos
niveles: el nivel de la teoría específica y el nivel de la teoría marco. De este modo, su
teoría de cambio conceptual implica una revisión del conocimiento en cada uno de estos
niveles. Vosniadou (1994) asume que el cambio conceptual tiene lugar a través de
modificaciones graduales de los modelos mentales que los niños tienen acerca del
mundo físico, y que se lleva a cabo por enriquecimiento o por revisión. Los modelos
mentales son representaciones individuales de los procesos o cosas reales del mundo, y,
por lo general, son incompletos, inestables y no científicos (Norman, 1983). En este
sentido, el enriquecimiento requiere de la adición de información a las estructuras
conceptuales existentes y la revisión se refiere a cambios en las presunciones o
creencias individuales o cambios en la estructura relacional de una teoría. La revisión
puede tener lugar a nivel de la teoría específica o a nivel de la teoría marco. La revisión
73
Capítulo II. Marco Teórico.
a nivel de la teoría marco se considera el tipo de cambio conceptual más difícil de lograr
y el que puede provocar el desarrollo de ideas alternativas.
2.2.3.2. El modelo de Chi, Slótaa y deLeeuw (1994)
Chi et al. (1994) han propuesto otra teoría del cambio conceptual que considera
a éste como un proceso ontológico en el que los niños que tienen concepciones no
científicas necesitan cambiar la forma en la que conciben el concepto. Esta teoría
sugiere explícitamente que la naturaleza del contenido de la ciencia es una característica
dominante que influye en el proceso de cambio conceptual. Se basa en tres
suposiciones: una epistemológica concerniente a la naturaleza de las entidades del
mundo; una metafísica que concierne a la naturaleza de ciertos conceptos científicos; y
una psicológica concerniente a las concepciones intuitivas de los niños. La conjunción
de estas tres suposiciones dan lugar a una incompatibilidad de hipótesis, la cual puede
explicar por qué algunos conceptos son particularmente difíciles de aprender.
Siguiendo a Chi et al. (1994), la suposición epistemológica establece que las
entidades en el mundo pueden asignarse a diferentes categorías ontológicas. Los autores
distinguen tres categorías ontológicas principales denominadas “árboles”: Materia (o
cosas), Procesos, y Estados Mentales (Figura 3). Entre cada una de estas categorías
principales se encuentra incluida una jerarquía de subcategorías. Cada categoría o
subcategoría puede tener miembros y atributos. Los conceptos en el árbol Materia son
más concretos que abstractos y más descriptivos que teóricos que los que se incluyen en
los árboles Procesos o Estados Mentales. Las categorías en un árbol dado difieren
ontológicamente de cualquier otra categoría en otro árbol, debido a que no comparten
atributos ontológicos. Un atributo ontológico es ontológicamente diferente de cualquier
atributo definido o rasgo característico. Un atributo ontológico es una propiedad que
una entidad puede poseer potencialmente como consecuencia de pertenecer a una
categoría ontológica dada, mientras que los atributos definidos son aquellos que una
entidad debe poseer, y un rasgo característico es el que una entidad tiene con más
frecuencia. La percepción que las personas tienen de una entidad en el mundo debe
corresponder a esta distinción ontológica. Cuando un atributo de una categoría no puede
abarcar miembros de otra categoría, entonces las dos categorías son ontológicamente
diferentes, y se dice que son categorías “paralelas”. Dos categorías paralelas en un
74
Capítulo II. Marco Teórico.
mismo árbol pueden ser ontológicamente distintas, aun cuando pudieran existir atributos
ontológicos de más grado que los abarquen a ambas.
Las diferencias entre los árboles ontológicos y las categorías ontológicas
paralelas en un mismo árbol son que los atributos ontológicos de los árboles son
mutuamente exclusivos. No existen atributos ontológicos de nivel más alto que puedan
abarcar entidades de dos árboles diferentes. Cuando las categorías paralelas están
incluidas en el mismo árbol existen atributos que pueden utilizarse para modificar a
ambas. Esta distinción ontológica subyace en la noción de cambio conceptual de Chi et
al. (1994), en la que éste ocurre cuando un concepto tiene que ser reasignado a una
categoría ontológica distinta (de un árbol a otro). La categoría ontológica a la que
pertenece el concepto ubicado en la mente del niño debe cambiar de una categoría no
científica a la categoría científicamente correcta. Los niños desarrollan su comprensión
conceptual cambiando la categoría ontológica a la que corresponde el concepto y este
cambio se da de una categoría incorrecta a la científicamente correcta. Chi (1992)
sostiene que los niños han desarrollado subsecuentemente ideas alternativas al colocar
objetos y acontecimientos en categorías ontológicamente incorrectas.
Chi et al. (1994) consideran que las categorías son diferentes unas de otras en un
sentido metafísico y que colocar un concepto científico de una categoría a otra
representa un cambio en la ontología individual. Muchos conceptos científicos
pertenecen a una categoría ontológica denominada interacción restringida; y las
categorías Procesos e Interacción restringida están determinadas por un conjunto de
restricciones conocidas o conocibles. Una interacción restringida no tiene un comienzo
y un final obvios, por lo que pueden darse confusiones debido a que esta categoría
incluye componentes de otras categorías ontológicas, especialmente de la categoría
Materia. La suposición psicológica se refiere al estatus ontológico asignado a ciertos
conceptos científicos. Las ideas alternativas acerca de ciertos conceptos biológicos y
físicos se desarrollan debido a que los niños inicialmente los colocan en una categoría a
la que no pertenecen. Las ideas alternativas en las ciencias físicas están basadas en su
asignación incorrecta a la categoría de materia, y algunas otras relacionadas con los
conceptos biológicos están asignadas a la categoría estados mentales. En este último
caso los atributos asignados a los fenómenos biológicos se dan en términos de deseos y
75
Capítulo II. Marco Teórico.
necesidades (estados emocionales) de los animales más que en sus requerimientos
psicológicos.
MATERIA
Reino
natural
PROCESOS
Artefactos
Procedimientos
ESTADOS
MENTALES
Interacciones
basadas en
constricciones
Intencionales
Sucesos
Seres vivos
Seres no
vivos
Plantas
Intencionales
Aleatorios
Natural
Artificial
Animales
Sólidos
Líquidos
Figura 3: Categorías y subcategorías ontológicas (Chi et al., 1994).
Para que los niños construyan ideas científicas necesitan mover el estatus
ontológico de una entidad de una categoría a otra. Chi et al. (1994) denominaron a los
cambios ontológicos más fuertes como “intercambio entre árboles” o “tree swapping”,
un proceso radical y revolucionario donde el status de una entidad se desplaza de un
árbol ontológico principal a otro (por ejemplo, de la categoría de materia a la categoría
de procesos). Chi et al. (1994) describen los cambios más débiles como un “salto de
rama” o “branch jumping” dentro de los árboles ontológicos.
La perspectiva ontológica introducida por Chi et al. (1994) debería considerarse
cuando se investigan o enseñan conceptos que tradicionalmente se han resistido al
cambio conceptual. Su enfoque puede dar lugar a formas de evaluación más rigurosas
en lo que se refiere al cambio conceptual, cuándo y bajo qué circunstancias puede ser
promovido exitosamente (Tyson, et al., 1997).
76
Emocionales
Capítulo II. Marco Teórico.
2.2.3.3. El modelo de Thagard (1992)
Otra teoría que trata de explicar el cambio conceptual es la desarrollada por
Thagard (1992), la cual está basada en la idea del cambio conceptual revolucionario.
Thagard (1992) utiliza estudios de casos que muestran revoluciones científicas para
construir un modelo, basado en categorías ontológicas, que describe diferentes tipos y
grados de cambio conceptual. Su teoría se basa en la organización de los conceptos que
se ven como estructuras computacionales complejas establecidas jerárquicamente. Para
Thagard (1992) los conceptos están encuadrados juntos en sistemas conceptuales y un
sistema conceptual consiste en conceptos organizados en tipos de jerarquías y jerarquías
de partes, y unidos entre ellos por reglas. La visión que tiene Thagard (1992) de los
conceptos, en la que considera que éstos pueden ser enriquecidos, pero sin llegar a
construir una teoría genuina, da lugar a la hipótesis que el cambio conceptual puede
tener lugar en varios grados.
Thagard caracteriza diferentes clases de cambio conceptual en nueve grados o
niveles (Tabla 1). El primer grado “añadiendo un ejemplo” implica un cambio en la
estructura del concepto, pero estos nuevos ejemplos, por lo general, son triviales. El
segundo y tercer grados de cambio se denominn “añadiendo una regla débil” y la
diferencia entre estos dos niveles es que el tres es más importante en la resolución de
problemas. El grado cuatro se denomina “añadiendo una nueva relación de partes” o
“descomposición” e implica la adición de esta nueva parte a la jerarquía de partes para
formar nuevos conceptos. El nivel cinco “añadiendo un nuevo tipo de relaciones” se
refiere a establecer relaciones entre dos cosas que anteriormente se consideraban
distintas. El nivel seis se refiere a “añadir un nuevo concepto” a la estructura
conceptual. Los niveles del siete al nueve implican el movimiento de un árbol a otro;
son cambios que se dan entre las jerarquías de los árboles, por lo que Thagard considera
que son difíciles de llevarse a cabo. El cambio en el nivel siete “colapsando una parte
del tipo de jerarquía” requiere el abandono de una previa distinción. El cambio del
nivel 8 “saltando de rama” (branch jumping) requiere el movimiento del concepto de
una rama de un árbol jerárquico a otro. Y el cambio en el nivel 9 “intercambio de
árbol” (tree swapping)” requiere cambios en la organización de la jerarquía principal
del árbol. Los cambios del nivel 1 a 3 pueden interpretarse como tipos simples de
77
Capítulo II. Marco Teórico.
revisión, pero los cambios del nivel 4 al 9 implican cambios en las jerarquías
conceptuales.
Tabla 1. Niveles de cambio conceptual según Thagard (1992).
NIVEL 1
1
“Añadiendo un ejemplo”
2
DESCRIPCIÓN
Implica un cambio en la estructura del concepto, pero estos nuevos
ejemplos, por lo general, son triviales.
Resolución de problemas en menor grado.
“Añadiendo una regla débil”
3
Resolución de problemas en mayor grado.
“Añadiendo una regla débil”
4
“Añadiendo una nueva relación de
partes” o “descomposición”
5
“Añadiendo un nuevo tipo de
relaciones”
6
Implica la adición de esta nueva parte, a la jerarquía de partes para
formar nuevos conceptos.
Se refiere a establecer relaciones entre dos cosas que anteriormente se
consideraban distintas.
Se añade un nuevo concepto a la estructura conceptual.
“Añadir un nuevo concepto”
7
Requiere el abandono de una previa distinción.
“Colapsando una parte del tipo de
jerarquía”
8
“Saltando de rama” (branch
jumping)
9
Requiere el movimiento del concepto de una rama de un árbol
jerárquico a otro.
Requiere cambios en la organización de la jerarquía principal del árbol.
“Intercambio de árbol” (tree
swapping)”
Para Thagard (1992), el nivel en el cual se lleva el cambio conceptual determina
si es parte de un proceso evolucionario o una revolución. Thagard considera que los
cambios en los niveles 8 y 9 conllevan adoptar un nuevo sistema conceptual, como en
los casos de “intercambio de árbol” o “saltando de rama” (los tipos de cambio más
fuertes). Para Thagard los cambios en estos niveles son holísticos y revolucionarios a
diferencia de los que se llevan a cabo en lo niveles inferiores, tales como “añadir
nuevas instancias” o “añadir nuevas reglas”, a los que considera cambios conceptuales
débiles.
Thagard analiza los modelos de cambio conceptual propuestos por Carey (1985),
Vosniadou y Brewer (1987, 1992a, b) y Chi (1991). Sostiene que los cambios
explicados en los dos primeros modelos se describen como adición de creencias y no
como cambios revolucionarios como Carey propone, o como un reemplazo de teorías
78
Capítulo II. Marco Teórico.
como Vosniadou y Brewer (1987, 1992a, b) señalan. Según Thagard (1992), los niños
en los estudios de Carey (1985) no parecen experimentar ningún tipo de interpretación
jerárquica cuando reasignan plantas y animales al concepto supraordinado de seres
vivos. En este caso los niños aprenden muchos más tipos de cosas, pero la noción de
clase no cambia y los niños no tienen que abandonar creencias sostenidas previamente.
Por otra parte, los niños en el estudio de Vosniadou y Brewer (1987, 1992a, b)
abandonan la creencia que la tierra es plana y aceptan la proposición de que es una
esfera, pero no añaden nuevos conceptos o eliminan otros, ni se dan cambios en la
“relación entre partes” requeridos para que los niños se muevan de un modelo inicial a
un modelo esférico.
Thagard (1992) describe el cambio conceptual en el modelo de Chi (1992) como
un proceso progresivo en el que los niños van asociando cada vez menos los seres vivos
con la capacidad de movimiento y los van asociando cada vez más con sus procesos
biológicos. Aunque la adición de conceptos y sus relaciones adquiridos con el tiempo
dan lugar a diferentes patrones, las antiguas asociaciones entre estar vivo y el
movimiento no se rechazan, sólo cesa su acceso a la memoria. En el aprendizaje de la
física, Chi (1992) establece que no se llevan a cabo rechazos cuando los niños adquieren
nuevas teorías, aunque éstas tengan diferentes estructuras conceptuales que las teorías
cotidianas. Como se mencionó anteriormente, para Chi (1992), en el aprendizaje de la
física, los niños deben aprender a reconceptualizar los conceptos moviéndose de una
categoría ontológica a otra, y, en este sentido, el aprendizaje de la física requeriría un
sustancial “salto de rama” de una parte de la clase jerárquica a otra (Thagard, 1992).
A partir de este análisis Thagard (1992) concluye que los cambios de los niños
incluyen alguna reorganización conceptual sin revisión, sin mucho rechazo de ideas
previas, y propone dos esquemas para explicar a adquisición de nuevos conceptos
científicos por parte de los niños:
“1.- Los niños son como científicos. Comienzan, por ejemplo, con una teoría
animista de por qué las cosas se comportan como se comportan, pero cuando se les
enseña más acerca de los mecanismos biológicos y físicos, inconsciente o
concientemente aprecian que estos hechos tienen mayor coherencia explicativa que sus
teorías antiguas y, por lo tanto, abandonan el animismo.”
79
Capítulo II. Marco Teórico.
“2.- Los niños simplemente adquieren biología y física. No ven las nuevas
teorías como competidoras de sus creencias animistas previas, las cuales no han sido
explícita y fuertemente sostenidas inicialmente. El animismo no es un conjunto de
creencias que sea rechazado porque tenga menos coherencia explicativa que las nuevas
ideas que les han enseñado, puesto que no se hace ninguna comparación. Más bien lo
que sucede es que se adquiere el nuevo conocimiento biológico y las creencias antiguas
son simplemente olvidadas o reservadas para su uso en un contexto cotidiano no
académico.”
El modelo de Thagard (1992) parece ser una forma relevante para analizar el
proceso de cambio conceptual en niños pequeños debido a su naturaleza gradual, lenta y
compleja. El análisis detallado del proceso que permite llevar a cabo este modelo
probablemente proporcione más información para comprender la construcción y
reconstrucción del proceso de conocimiento que una visión bipartita (niveles o grados
bajos y altos) (Havu-Nuutinen, 2005).
2.2.3.4. Otras perspectivas sobre la teoría del cambio conceptual
Las investigaciones en cambio conceptual siguen una visión muy teórica y hacen
hincapié en la perspectiva del aprendizaje racional, sin embargo, el proceso de
aprendizaje conceptual en un contexto institucional apoyado por el profesor no está
gobernado sólo por procesos cognitivos (Havu-Nuutinen, 2000). Varios autores,
incluyendo Posner et al. (1982) y más recientemente Sinatra y Pintrich (2003), han
enfatizado en mayor o menor grado la importancia de los factores afectivos en el
cambio conceptual. El factor afectivo de la motivación implica la creación de entornos
de aprendizaje y la valoración del aprendizaje social en grupo. Pintrich et al. (1993) han
descrito una serie de aulas contextuales y factores motivacionales y cognitivos que
tienen impacto en el cambio conceptual. Insisten en que un "frío o excesivamente
racional modelo de cambio conceptual”, el cual presta atención sólo a la cognición de
los niños sin tener en cuenta la forma en que la motivación de sus creencias acerca de sí
mismos como aprendices y los roles que desempeñan los individuos en una comunidad
de aprendizaje, puede facilitar u obstaculizar el cambio conceptual.
Pintrich et al. (1993) propusieron que una explicación “irracional dura” para el
cambio conceptual es tan defendible como la de una cognición fría, y argumentaron que
80
Capítulo II. Marco Teórico.
la autoeficacia de los niños, el control de creencias, el contexto social de la clase, los
objetivos individuales de los niños, las intenciones, los propósitos, las expectativas y las
necesidades, son tan importantes como las estrategias cognitivas en el aprendizaje de
conceptos. Sostienen que el proceso de cambio conceptual puede estar influido por los
diferentes contextos de clase y que este proceso puede estar modelado por la naturaleza
de las interacciones entre los niños y el profesor. Por tanto, también deben considerarse
los factores contextuales y motivacionales (Pintrich et al., 1993) necesarios para
promover el cambio conceptual.
Por lo general, el cambio conceptual se ha investigado sólo a través de funciones
cognitivas como un proceso general sin considerar el contexto. No obstante, como se
mencionó anteriormente, el proceso del aprendizaje conceptual apoyado por el profesor
no depende sólo de factores cognitivos, por lo que el cambio conceptual debería
analizarse y discutirse dentro del contexto en el que se lleva a cabo este proceso (HavuNuutinen, 2005). En este sentido, Tyson et al. (1997) y Duit y Treagust (2003) han
proporcionado un relevante modelo para analizar el cambio conceptual desde diferentes
puntos de vista: ontológico, epistemológico y socio-afectivo. La perspectiva ontológica
de este marco multidimensional examina la forma en la que los niños perciben la
naturaleza de las cosas que se estudian, es decir, la mirada que los niños dan al mundo.
La perspectiva epistemológica examina cómo los niños perciben su conocimiento acerca
de las cosas; los niños miran en su propio conocimiento. La perspectiva socio-afectiva
examina las condiciones sociales y afectivas necesarias para que se dé el cambio
conceptual y está relacionada con las motivaciones de los niños en el aprendizaje y en
ellos mismos como aprendices (Tyson, et al., 1997). Tyson et al. (1997) sugieren un
marco interpretativo multidimensional para analizar el cambio conceptual, así como los
aspectos ontológicos (Chi et al., 1994), epistemológicos (Posner et al., 1982), y socioafectivos (Pintrich et al., 1993) de una situación de aprendizaje pueden investigarse para
determinar cómo facilitan o limitan el proceso del cambio conceptual.
En adición a estos factores, Halldén (1999) sostiene que el contexto en general
juega un papel fundamental en el cambio conceptual, ya que las experiencias de los
niños están embebidas en la cultura. En el contexto cognitivo, este autor ha estudiado
los contextos situacionales y culturales observando el papel que juegan los contextos
cotidianos en el uso del conocimiento científico y de las explicaciones en el género del
81
Capítulo II. Marco Teórico.
habla. Halldén (1999) no considera el cambio conceptual como un proceso linear donde
el aprendizaje progresa de hechos detallados hacia teorías abstractas, sino como el
proceso simultáneo que se da entre estos niveles y donde los niños se encuentran
oscilando constantemente. Para Halldén (1999) estos cambios pueden ocurrir en
diferentes contextos ya sea situacionales, cognitivos y culturales, por tanto, el proceso
puede producir tres cambios diferentes en las concepciones de los niños: abandonando
una concepción previa y reemplazándola por una nueva; adquiriendo completamente
una nueva concepción; y adquiriendo una nueva forma de conceptualizar el mundo. La
forma en la que Halldén (1999) considera el cambio conceptual puede aplicarse para
analizar los procesos de cambio conceptual en el contexto de instrucción, y
especialmente permite poner énfasis en el tipo de discusiones de los niños (HavuNuutinen, 2005).
Las principales características de estas perspectivas se han resumido por HavuNuutinen (2002, 2005) y se presentan en Tabla 2.
82
Capítulo II. Marco Teórico.
Tabla 2. Teóricos y sus perspectivas acerca del proceso de aprendizaje y el cambio conceptual
(tomado de Havu-Nuutinen, 2005).
Teóricos
Piaget (1966)
Vygotsky (1962,
1978)
Posner et al.
(1982)
Carey (1985)
Hewson y
Thorley (1989)
Thagard (1992)
Vosniadou
(1994)
Chi et al. (1994)
Beeth y Hewson
(1997)
Tyson et al.
(1997)
Halldén (1999)
Características principales del proceso
de aprendizaje
Proceso individual
Conflicto cognitivo
Proceso social
El lenguaje desempeña un papel esencial
Forma en la que es denominado el
cambio conceptual
Teoría de las etapas
Proceso en zig-zag
Basado en conocimientos previos
Enfoque racional del aprendizaje
1)
2)
Asimilación
Acomodación
Enfoque conceptual y racional del
aprendizaje
1)
2)
Reestructuración débil
Reestructuración fuerte
Enfoque racional del aprendizaje. Basado
en conocimientos previos
1)
2)
Captura conceptual
Intercambio conceptual
Enfoque racional del aprendizaje. El
reemplazo conceptual se da a través de
Teoría de 9 etapas
aplicaciones en la resolución de
problemas
Proceso activo en la adquisición de
1) Enriquecimiento
conocimiento en el que los modelos
2) Revisión
mentales desempeñan un papel
importante
Proceso ontológico en el que se cambia la
1) Cambios débiles
forma en la que se conciben los
2) Cambios fuertes
conceptos. Se da por incompatibilidad de
hipótesis
El aprendizaje es un proceso individual y El cambio conceptual ocurre cuando hay
social. La metacognición desempeña un
cambio en el status de las concepciones
papel importante
Proceso multidimensional activo que se
El aprendizaje es un proceso cognitivo y da del conocimiento pre-científico hacia
social
la visión científica de los conceptos
El aprendizaje es un proceso oscilatorio
en el que los hechos detallados y las
teorías son simultáneamente construidos
Se dan tres cambios diferentes:
1) Reemplazo de conceptos
previos
2) Adquisición de nuevos
conceptos
3) Nueva forma de conceptualizar
el mundo
83
Principales características del
cambio conceptual
Las estructuras cognitivas llevan al
desarrollo de los conceptos
Los conceptos se forman por
operaciones intelectuales en los que el
lenguaje es la guía
Inteligibilidad, Plausibilidad, Carácter
fructífero, Insatisfacción
Cambio de novato a experto
Cambios en las teorías
Especificidad de dominio
La insatisfacción es la “etapa clave”.
Las condiciones del cambio conceptual
son difíciles de juzgar. Metacognición
“Salto de rama”
(“branch jumping”)
“Intercambio entre árboles”
(“branch jumping”)
Proceso lento. Proceso que se da a
través de la suspensión gradual y
revisión de las presuposiciones
“Salto de rama”
(“branch jumping”)
“Intercambio entre árboles” (“tree
swapping”)
Los cambios en los conocimientos
declarativos y procedimentales son
importantes
Factores:
1) Epistemológicos
2) Ontológicos
3) Socio-afectivos
El contexto desempeña un papel
esencial. El cambio conceptual se
contextualiza, por lo tanto, está unido a
contextos situacionales, cognitivos y
culturales.
Capítulo II. Marco Teórico.
Por otra parte, Tyson et al. (1997) presentan un cuadro comparativo de los
diferentes lenguajes utilizados por varios investigadores para describir los grados o tipos
de cambio conceptual (Tabla 3).
Tabla 3. Diferentes formas de lenguaje utilizadas para describir los grados o tipos de cambio conceptual (en base a Tyson et
al., 1997).
Autor
Grado de
cambio
conceptual
Adición
Revisión
débil
Revisión
fuerte
Posner et al.
(1982)
Strike y
Posner
(1992)
Hewson y
Hewson
(1992)
Carey (1985)
Acumulación de
conocimiento que
no
involucra
reestructuración
Acreción
Asimilación
Acomodación
Captura
conceptual
Intercambio
conceptual
Reestructuración
débil
Reestructuración
fuerte
Vosniadou
(1994)
Vosniadou
y Brewer (1987)
Enriquecimiento
(acreción)
Revisión a nivel
de una teoría
específica
Revisión a nivel
de una teoría
marco
Thagard
(1992)
Chi et al.
(1994)
Revisión de
creencias
1.
añadir
instancias
2.
añadir
una
regla
débil
3.
añadir
una
regla
fuerte
4.
añadir
una relación
parcial
5. añadir un
nuevo tipo
de relación
6.
añadir
nuevos
conceptos
7. colapsar
una parte de
una
jerarquía
8. Salto de
rama
9.
Intercambio
de árbol
Sin cambios
ontológicos
entre
los
miembros de
los conceptos.
Implica
acreción
Tiberghien
(1994)
Dykstra
(1992)
Adición
al
campo experimental
de
referencia
Diferencia
ción
Los
miembros de
los conceptos
se mueven a
través
de
categorías
paralelas
dentro de un
árbol
ontológico
principal
Cambio
conceptual
semántico:
modificación
profunda de
la estructura de
los objetos y
sucesos, pero la
teoría
no
cambia
radicalmente
Los
miembros de
los conceptos
se mueven de
un
árbol
ontológico
principal
a
otro
Cambio
conceptual
teórico: cambio
a nivel de teoría
(del
sistema
explicativo,
especialmente
causalidad
Extensión
de clase
Reconceptualización
Como puede observarse en ambas Tablas, tanto las perspectivas acerca del
proceso de cambio conceptual como el lenguaje utilizado para describirlo, difieren en
detalles, pero, en general, reconocen que el proceso de cambio implica la
reestructuración de las concepciones existentes para dar cuenta de la nueva información.
La investigación sobre el cambio conceptual ha desarrollado un vocabulario único, ya
que éste puede darse en diferentes niveles y diferentes autores utilizan términos
alternativos para describir aprendizajes similares. El análisis más común sugiere que
existen dos tipos de cambio conceptual, normalmente llamados reestructuración débil
del conocimiento, asimilación o captura conceptual, y reestructuración fuerte/radical
del conocimiento, acomodación o intercambio conceptual. Algunos autores no
84
Capítulo II. Marco Teórico.
consideran la acreción como cambio conceptual y otros la incluyen como un nivel más
(Duit y Treagust, 2003). Debido a que en la literatura se le ha dado varios significados
al término cambio conceptual, con frecuencia el término cambio ha sido malinterpretado
como un intercambio de concepciones pre-instruccionales a los conceptos científicos.
Sin embargo, Duit (1999) y Duit y Treagust (2003) consideran que el término cambio
conceptual para el aprendizaje debe comprenderse como un proceso utilizado en
dominios, donde las estructuras conceptuales pre-instruccionales de los aprendices
tienen que ser fundamentalmente reestructuradas para permitir la comprensión del
conocimiento intencionado, es decir, la adquisición de los conceptos científicos. En un
sentido general, el cambio conceptual representa patrones de aprendizaje de las
concepciones pre-instruccionales de los niños hacia los conceptos científicos que serán
aprendidos.
Estudios recientes relacionados con el cambio conceptual han mostrado
evidencia que las dificultades conceptuales son una parte normal del aprendizaje y que
las ideas alternativas son intentos típicos de los niños para construir significados acerca
de los contenidos de las ciencias (Duit y Treagust, 2003). En este sentido, el enfoque de
cambio conceptual en la enseñanza de las ciencias se considera una forma efectiva de
mejorar su aprendizaje (Havu-Nuutinen y Keinonen, 2007).
2.2.4. La enseñanza y el aprendizaje de las ciencias en la educación infantil
El niño de la etapa de educación infantil recorre un periodo de tiempo en el que
irá construyendo sus primeras concepciones e interpretaciones de él mismo y del mundo
que le rodea. Se destacan en este periodo los grandes cambios físicos y fisiológicos que
sufren en su cuerpo. El niño, a través de la interacción con los objetos físicos y los
diferentes seres vivos, irá familiarizándose con unos sonidos, unos símbolos, unas
imágenes y, en definitiva, con unas codificaciones que le permitirán pertenecer al grupo
del cual forma parte; y aprendiendo y desarrollando un lenguaje oral, escrito y
matemático, así como intercambiando conocimientos con el grupo del cual forma parte
(Castelló et al., 1999). En este sentido, se considera muy importante que en la etapa de
educación infantil se proporcione a los niños experiencias que les conduzcan a
familiarizarse con los objetos físicos relevantes y los seres vivos para potenciar la
85
Capítulo II. Marco Teórico.
manipulación, la cual favorecerá su perfeccionamiento motriz y su curiosidad; la
vivencia de diferentes situaciones; la observación libre; la observación dirigida; el
descubrimiento y la vivencia de nuevos conceptos; y la aplicación de estos nuevos
conceptos. En las siguientes secciones se discuten las principales aportaciones de la
investigación en la educación en ciencias con niños pequeños y que actualmente
sustentan nuevos modelos de enseñanza-aprendizaje para esta etapa de instrucción.
2.2.4.1. Aproximaciones de la educación científica en la educación infantil
La enseñanza-aprendizaje de las ciencias en la educación infantil se ha basado
en un gran número de creencias e ideas pedagógicas que han guiado los programas
curriculares. De la misma forma, han existido también diferentes enfoques para abordar
el contenido científico. A partir de un estudio sistemático de un gran número de
propuestas de actividades en educación infantil, Ravanis y Bagakis (Ravanis, 1996;
Ravanis y Bagakis, 1998) han distinguido diferencias notables entre los objetivos y los
contenidos de las actividades científicas; las metodologías de organización y su puesta
en práctica; los dispositivos utilizados; y el rol de los niños y de los profesores, y de la
evaluación. En base a este análisis estos autores han propuesto una clasificación de
escuelas pedagógicas considerando los diferentes contextos, tanto en los que se diseñan
las actividades de enseñanza, como en los que se han llevado a cabo el diseño e
implementación de investigaciones al respecto.
El enfoque de una primera escuela se basa en los marcos teóricos o dominios del
empirismo y las corrientes conductistas, más que en la investigación enfocada a
explorar los procesos de pensamiento de los niños. La principal idea que sustenta esta
perspectiva es la importancia de la provisión de estímulos a través de los cuales los
sentidos registran nuevos datos. El profesor presenta los elementos seleccionados de las
ciencias y los dispositivos, define las interrogantes, formula los problemas y da las
explicaciones, tratando de transmitir los conocimientos dentro de un modelo tradicional
de comunicación en la escuela del tipo profesor-emisor y alumno-receptor. Sin
embargo, estos elementos seleccionados no son las representaciones ni las capacidades
o las posibilidades de aprendizaje de los niños.
86
Capítulo II. Marco Teórico.
En enfoque de una segunda escuela se ha desarrollado sobre la base de la
perspectiva piagetiana. En esta perspectiva se ofrece a los niños las posibilidades de
asimilación de los conocimientos científicos a través de la experimentación y la
manipulación del material pedagógico. El profesor planifica los ejes generales de la
actividad, observa, promueve y cuestiona a los niños interviniendo según las
circunstancias, y evalúa los resultados del trabajo efectuado por los niños. Dado que el
profesor juega un rol principal de apoyo y aliento, y de que el material pedagógico debe
ser tal que los niños puedan manipularlo por ellos mismos, esta perspectiva tiene ciertas
limitaciones en el desarrollo de las actividades. Además, otra crítica que ha recibido el
enfoque piagetiano es que se limita al desarrollo cognitivo de los niños y no a su
aprendizaje, y que los estudios realizados bajo esta perspectiva se restringen al
pensamiento del niño por sí solo (Lawson, 1994; Limón y Carretero, 2002; Tytler y
Peterson, 2004; Metz, 1995, 1997, 1998). Por otra parte, según Ravanis y Bagakis
(1998), este enfoque no ha tenido ninguna interacción con la investigación en educación
científica, a pesar de que uno de sus aspectos básicos es la construcción del
conocimiento científico, permaneciendo solamente en al ámbito de la psicología del
desarrollo.
Un tercer enfoque está influido por las teorías de aprendizaje post-piagetanas y/o
por la teoría socioconstructivista de Vygostky, así como por los resultados de la
investigación en didáctica de las ciencias, que, en general, reconocen la importancia y el
rol privilegiado de la interacción social en la puesta en práctica de nuevas operaciones
cognitivas y aprendizajes. Así, hay que considerar al profesor como el tutor y/o
mediador que interviene entre los conocimientos y las prácticas científicas, por una
parte, y los problemas del pensamiento de los niños, por la otra. En este contexto, el
aprendizaje se entendiende como un producto de la intervención social que tiene lugar
alrededor de conceptos clave.
Debido a la gran influencia del trabajo de Piaget, el segundo tipo de escuela
pedagógica ha prevalecido y ha guiado en gran medida la investigación y el diseño y
desarrollo del currículo de ciencias en la educación infantil. Por ello, no ha sido hasta
hace pocos años que las investigaciones basadas en las perspectivas neo-piagetianas y
vygotskianas están mostrando que los niños pequeños son capaces de comprender
conceptos científicos y de construir explicaciones científicas (Koliopoulus et al., 2004,
87
Capítulo II. Marco Teórico.
2004; Krogh y Slentz, 2001; Ravanis, 1999, 2000; Ravanis y Bagakis, 1998, Robins, J.
2005; Venville, 2004; Zogza y Papamichael, 2000).
Desde esta última perspectiva y con las aportaciones de estas investigaciones,
Eshach y Fried (2005) han expuesto ampliamente seis razones por las cuales los niños
pequeños pueden y deben acercarse a la ciencia:
(1) Los niños disfrutan de manera natural observando y pensando acerca de la
naturaleza. Los niños, los introduzcamos o no a la ciencia, hacen ciencia (Farmery
2002; Sanmartí, 1995, 2000). Los niños nacen con una motivación intrínseca para
explorar el mundo. Esto significa que darán sus primeros pasos hacia la ciencia con
ayuda o sin ella. De este modo, para prevenir la formación de ideas alternativas es
necesario intervenir y proveer ambientes de aprendizaje que promuevan el desarrollo de
los niños de una forma fructífera y de manera que hagan sus primeras exploraciones
científicas de un modo adecuado para un posterior correcto aprendizaje de conceptos
científicos.
(2) Acercar a los niños a la ciencia desarrolla actitudes positivas hacia la ciencia. Las
actitudes se van desarrollando en los primeros años de vida de los niños y pueden tener
un impacto crucial en el aprendizaje de las ciencias. Si se desea que los niños
desarrollen actitudes positivas hacia la ciencia debemos acercarlos a ella de una manera
en la que se estimule su curiosidad y se promueva su entusiasmo. La curiosidad es
natural en los niños pequeños y, probablemente, se encuentra ligada a la ciencia, ya que
es una parte esencial de la experimentación, la observación de los cambios, y del
sentido de maravillarse, los cuales subyacen en un verdadero aprendizaje de la ciencia
(Krogh y Slentz, 2001). Los niños que sienten curiosidad por los fenómenos naturales
tienden a hacer preguntas comenzando con un ¿por qué?, y cuando hacen estas
preguntas se interesan en las razones y las explicaciones de estos fenómenos de tal
forma que estas actitudes los conducen de una manera natural hacia la investigación. Al
respecto Raper y Stringer (1987) sostienen que:
“Los niños piensan como lo hacen los científicos -o el pensamiento de los
científicos es en mucho como el de los niños-, ya que ambos están interesados en el
¿por qué?” (Raper y Stringer, 1987, p. 27).
88
Capítulo II. Marco Teórico.
(3) Un acercamiento temprano a los fenómenos científicos da lugar a una mejor
comprensión de los conceptos científicos que se estudian posteriormente de una manera
formal. Las primeras experiencias tienen una influencia significativa en el desarrollo de
nuevos conocimientos, y la forma en la que los niños abordan los fenómenos científicos
es sumamente importante (Johnston y Grag, 1999; Harlen, 1998, 2000).
(4) El uso de lenguaje científico en edades tempranas influye el desarrollo de
conceptos científicos. A pesar de los conflictos que pueden tener lugar entre el lenguaje
cotidiano y el científico, este tipo de conflictos, si están acompañados de una práctica
educativa científica, pueden ser una fuente genuina de desarrollo conceptual (French,
2004). La conexión entre los mecanismos de pensamiento y los de comunicación
sugieren que acercar los niños al “habla científica” puede ayudarles a establecer
patrones de “conversaciones científicas”, las cuales, a su vez, promoverán el desarrollo
de patrones de “pensamiento científico” (Candela, 1991; 2001; Lemke, 1990; Mercer et
al., 2004; Rojas-Drumond et al., 2003b; Wegerif et al., 1999a, b).
(5) Los niños pueden comprender conceptos científicos y razonar científicamente.
Aunque algunas investigaciones han mostrado que los niños carecen de ciertas
habilidades para conducir investigaciones satisfactoriamente (Dumbar y Klhar, 1989;
Kuhn et al., 1988; Schauble, 1990; 1996; Schauble y Glasser, 1990), otros estudios han
mostrado que los niños de 4 años pueden distinguir una prueba conclusiva de una
inclusiva para desarrollar una hipótesis (Gelman y Markman, 1986; Brown, 1990;
Ruffman et al., 1993; Sodian et al., 1991). Si los niños van adquiriendo las bases de las
habilidades que les permitan conectar la teoría con la evidencia al exponerlos a
situaciones en las que puedan ejercitar estas habilidades (Brown y Campione, 1994;
diSessa, 1982; Metz, 1995, 1998; Kanari y Millar, 2003; White, 1993), esta adquisición
les permitirá su posterior desarrollo, y, en este aspecto, la educación científica
desempeña un papel crucial (Johnston, 1996).
(6) La ciencia es una forma efectiva para desarrollar el pensamiento científico.
Promoviendo el pensamiento científico en contextos científicos los niños pueden
percibir situaciones “objetivas” dónde observar la influencia de una variable aislada más
fácilmente, y, de esta forma, aprender no sólo a ser críticos y analíticos, sino también
89
Capítulo II. Marco Teórico.
aprender a ver otras formas de pensamiento que no son “científicas” (Harlen, 1998,
2000; Johnston, 1996).
2.2.4.2. El conocimiento científico y la enseñanza de las ciencias en la Educación
Infantil
El término “ciencia” se ha utilizado para describir un cuerpo de conocimientos y
actividades que dan lugar al conocimiento científico. Este conocimiento científico
comprende dos tipos de conocimiento: el conocimiento dominio-específico, que se
refiere a los conceptos de los diferentes campos de la ciencia, y el conocimiento
dominio-general o de estrategias generales, que comprende las habilidades generales
implicadas en los diseños experimentales y la evaluación de evidencia (Zimmerman,
2000). Esta división entre el conocimiento de dominio específico y dominio general da
lugar a otras distinciones análogas, tales como el conocimiento conceptual y el
conocimiento procedimental, específicamente en su división más general entre
“conocer” y “conocer cómo”. Esta división en el uso de la palabra “ciencia” y los
diferentes tipos de conocimiento que abarca es la principal justificación del por qué los
niños y las niñas deberían aprender ciencia: la ciencia les acerca al mundo real y la
ciencia promueve el desarrollo de habilidades de razonamiento (Eshach y Fried, 2005).
La primera afirmación hace referencia al conocimiento dominio-específico o
conocimiento conceptual. Cuando los niños comprenden los conceptos científicos
pueden ser capaces de interpretar y comprender el mundo que les rodea. La segunda
afirmación se refiere al conocimiento de dominio general o conocimiento
procedimental, es decir, “el hacer ciencia”, lo que contribuye al desarrollo de
habilidades generales que se requieren no sólo en un dominio específico sino en una
amplia variedad de dominios no necesariamente científicos. Respecto a la idea que la
ciencia acerca a los niños al mundo real, es necesario aclarar que la ciencia no les acerca
al mundo de una forma directa, sino que les acerca a las ideas, conceptos y teorías
usados para interpretar el mundo, de tal manera que les permite mirar el mundo a través
de sus propios conceptos (Driver y Bell, 1986). En este sentido, Driver et al. (1985)
utilizan las metáforas de enseñar a “mirar con otras lentes” y a “vestirse de científicos”:
90
Capítulo II. Marco Teórico.
“En la enseñanza de la ciencia permitimos a los niños “mirar” los fenómenos y
las situaciones experimentales de formas particulares, a aprender a vestirse en los
“espectáculos conceptuales” de los científicos” (Driver et al., 1985, p. 193).
Con respecto a la idea que la ciencia desarrolla habilidades de razonamiento,
existe el acuerdo que la parte central del razonamiento científico, tanto fuera como
dentro de la ciencia profesional, es la coordinación entre la teoría y la evidencia (Kuhn
y Pearsall, 2000). La coordinación de la teoría y la evidencia requiere habilidades de
indagación o de conocimiento dominio-general, y es por esta razón que la indagación se
considera inherente a la ciencia. Se sostiene que la educación científica contribuye al
desarrollo del razonamiento científico implicando a los niños en situaciones de
indagación. Al formular preguntas, acceder a la evidencia e interpretarla y coordinarla
con las teorías, se cree que los niños desarrollan habilidades intelectuales que les
permitirán construir nuevos conocimientos (Chan et al., 1997). Sin embargo, como se
mencionó anteriormente, existen discrepancias en la literatura acerca del razonamiento
científico de los niños.
Algunos autores sostienen que existe una significativa debilidad estratégica en el
razonamiento de los niños, la cual tiene implicaciones en la actividad indagatoria
(Klahr, 2000; Klahr et al., 1993; Kuhn et al., 1988, 1992, 1995, 2000; Schauble, 1990,
1996). De esta forma, Kuhn et al. (2000) sostienen que las habilidades requeridas para
enrolarse en formas típicas de indagación no están presentes tampoco en jóvenes
adolescentes. Las estrategias que utilizan para acceder, examinar e interpretar evidencia,
están muy lejos del modelo óptimo. Al parecer, existe una brecha entre la creencia que
la educación científica basada en la indagación promueve el razonamiento científico y
la realidad que las habilidades cognitivas necesarias para hacerlo no están presentes en
los niños. Por otro lado, en otras investigaciones se ha mostrado que niños aún
pequeños muestran la habilidad de pensar científicamente (Gelman y Markman, 1986;
Brown, 1990; Kanari y Millar, 2003; Ruffman et al., 1993). En esta posición Metz
(1995, 1997, 1998, 2000) ha desarrollado una serie de estudios, apoyándose en otras
investigaciones, en los que postula que las perspectivas piagetianas y no piagetianas
contemporáneas, que defienden la incapacidad de los niños pequeños de razonar
científicamente, sobrestiman estas capacidades y no promueven el pensamiento
91
Capítulo II. Marco Teórico.
científico potencial que los niños poseen. La autora sostiene que en situaciones
particulares de aprendizaje los niños son capaces de desarrollar estas habilidades.
Tanto el conocimiento dominio-específico como el conocimiento dominiogeneral constituyen el pilar de la educación científica, por lo que en la educación
infantil el principal objetivo ha de ser que los niños y niñas desarrollen una mejor
comprensión e interpretación del mundo en que viven a través de los conceptos
especiales (conocimiento dominio-específico) y de la apreciación de las formas en que
se construye el conocimiento científico (conocimiento dominio-general) que lo
caracterizan (Leach y Scott, 2000). En este proceso de aprendizaje los niños van
desarrollando la visión científica de los fenómenos bajo estudio contraponiendo su
formas iniciales de razonamiento basadas en sus experiencias de la vida diaria, por
tanto, el aprendizaje de la ciencia implica observar y pensar acerca de los fenómenos de
una nueva forma (Sutton, 1992), de una forma científica.
2.2.4.3. La enseñanza y el aprendizaje en el aula de ciencias de infantil
La enseñanza y el aprendizaje de las ciencias puede verse a través de varios
enfoques como se señaló anteriormente. La mayoría de los estudios que se han realizado
con niños pequeños se han enfocado en el desarrollo cognitivo y han estado muy
alejados de los procesos de aprendizaje que se dan en el aula (Venville, 2004). Estos
estudios, fundamentados en el trabajo de Piaget (1929, 1930, 1974), como se ha
mencionado, han recibido numerosas críticas ya que se centran en la actividad
autónoma de los niños y su desarrollo cognitivo y no en el aprendizaje. Por otra parte, la
mayoría de los estudios relacionados con la educación científica se han llevado a cabo
en los niveles de primaria y secundaria, enfocándose principalmente a las concepciones
que tienen los niños acerca de diversos fenómenos naturales. En estos estudios se ha
reconocido que los niños tienen ideas informales o espontáneas acerca de los fenómenos
naturales (Carmichael, et al., 1990; Driver et al., 1985; Pfundt y Duit, 1994), y que estas
ideas pueden no corresponderse con las científicas. En adición a esto, se ha visto que la
evolución de las formas de pensamiento de los niños acerca de estos fenómenos tiende a
ser un proceso lento y fragmentario (Scott y Driver, 1998).
92
Capítulo II. Marco Teórico.
Estas conclusiones han llevado a investigar cómo desarrollar un proceso de
enseñanza-aprendizaje efectivo y significativo. En este sentido, los investigadores han
enfatizado que deben potenciarse las habilidades cognitivas de los niños, que deben
potenciarse los contextos y las oportunidades para que los niños puedan reflexionar
acerca de sus ideas sobre los fenómenos naturales, y que las ideas iniciales de los niños
desempeñan un rol crucial en este proceso de aprendizaje. Sin embargo, los estudios que
se han realizado acerca de métodos de enseñanza particular y estrictamente organizados
para tal efecto han sido irrelevantes (Havu, 2000). Havu (2000) sostiene que si se
pretende que los niños “hagan ciencia” y no simplemente aprender “acerca de la
ciencia”, el currículo de ciencias debe construirse en base al desarrollo, prueba y
reestructuración de teorías científicas, y que estos propósitos no se logran a través de los
modelos de enseñanza y aprendizaje, sino a través de las formas en que los profesores
comprenden cómo se construye el conocimiento científico. A este respecto, y en base a
lo que ha aportado la agenda actual sobre la investigación en la educación científica, se
han señalado cuatro enfoques principales acerca de la enseñanza de la ciencia en
educación infantil (The National Research Council, 2004):
Métodos de Indagación Empírica. Los niños aprenden a realizar preguntas, a
pensar cuidadosamente cómo estas preguntas pueden contestarse empíricamente y a
desarrollar una serie de métodos para conducir estas investigaciones. Este enfoque ha
mostrado la evolución en la comprensión de los niños y sus capacidades para realizar
preguntas e investigarlas a través de estudios que ellos mismos diseñan, así como a
diagnosticar debilidades en sus propias investigaciones y en las de sus compañeros. Por
ejemplo, a los 7 años los niños comprenden el objetivo de la prueba de una hipótesis
(Sodian et al., 1991), y algunos otros son capaces de diferenciar la teoría de la evidencia
(Klhar et al., 1993).
Por otra parte, los niños son capaces de utilizar algunos criterios
metaconceptuales que utilizan los científicos para seleccionar teorías (Samarapungavan,
1992). En esta misma línea de investigación, otros autores documentan un progreso
fundamental en la indagación científica de los niños y el conocimiento dominioespecífico. Tales son los casos de Karmilof-Smith e Inhelder (1974) que señalan que
muchos de los niños de su estudio construyeron el principio de momentos y Metz
(1993) encontró mejoras fundamentales en la comprensión del equilibrio mecánico.
93
Capítulo II. Marco Teórico.
Gutiérrez-Romero
(2004)
encontró
que
niños
de
edad
infantil
mejoraron
significativamente su física intuitiva al trabajar con planos inclinados. Por su parte,
Tytler y Peterson (2004), en un estudio con niños desde 5 años de edad, desarrollaron
un marco que permite observar las diferentes formas en que los niños realizan
investigaciones, así como sus niveles de razonamiento en actividades de exploración. Su
estudio mostró el amplio rango que tienen los niños para coordinar hechos científicos
con evidencias, en una variedad de situaciones de exploración, y las diversas formas en
las que el contenido conceptual y el razonamiento científico se interrelacionan. La
investigación del desarrollo indica que los niños pequeños pueden no poseer los
recursos cognitivos de los adultos o de los científicos necesarios para diseñar
experimentos controlados y evaluar el ajuste de los modelos a los datos (Klahr, 2000;
Kuhn y Dean, 2004; Masnick y Klhar, 2003; Schauble, 1996), pero sí pueden revisar
sus conceptos de cara a nueva evidencia significativa (Carey, 2004; Carey y Sarnecka,
2006; Gopnik et al., 2004; Metz, 2004).
Construcción de teorías. Muy relacionado al aspecto anterior está el enfoque de
la construcción de teorías. Los niños, a través de los contenidos científicos que se
abordan durante la educación primaria, van considerando los criterios por medio de los
cuales las teorías científicas se formulan, usan, prueban y revisan. Los niños que han
seguido este enfoque han mostrado un desarrollo epistemológico impresionante acerca
de la naturaleza de la ciencia, así como cambios en sus propensiones a reflexionar sobre
su propio pensamiento.
En este aspecto, Carey et al. (1989) señalan que, después de una intervención
educativa, más de la mitad de los niños consideraron los experimentos como prueba de
ideas, y que algunos pudieron percibir cómo resultados inesperados dan lugar a la
revisión de ideas. De la misma forma, Smith et al. (2000) encontraron que los niños de
su estudio desarrollaron posturas epistemológicas hacia la ciencia, al considerar el rol
central que desempeñan las ideas en el proceso de adquisición del conocimiento, así
como los aspectos mentales, sociales y experimentales implicados en la comprensión,
desarrollo, prueba y revisión de estas ideas. Los autores concluyen que los niños
pequeños están más preparados para formular ideas epistemológicas sofisticadas de lo
que se pensaba. En otro estudio Howe et al. (2000), bajo la perspectiva de la prueba de
hipótesis, observaron que con tareas adecuadas los niños pueden integrar el
94
Capítulo II. Marco Teórico.
conocimiento conceptual y el procedimental, teniendo éste último un gran impacto
sobre el primero. Los autores destacan la importancia del “consenso” en la discusión de
varias ideas y su verificación. De la misma forma señalan que, en contra de lo que otras
investigaciones han sugerido, esta perspectiva de prueba de hipótesis, apoyada en tareas
estructuradas adecuadamente, puede utilizarse con niños muy pequeños.
Por otra parte, Karmiloff-Smith (1988) sostiene que a los 6 años de edad los
niños intentan construir una teoría unificada para dar cuenta de todos los
acontecimientos. Brewer y Samarapungavan (1991) concluyen que las teorías de los
niños son semejantes a las de los científicos ya que las teorías de los niños trascienden
lo que es concreta y directamente perceptible; sus teorías son también consistentes
desde sus perspectivas; y frecuentemente son un intento de integrar diferentes fuentes de
información (por ejemplo, lo que han escuchado de los adultos y sus propias
observaciones). Además, las teorías de los niños tienen un poder explicativo. En un
estudio reciente Samarapungavan et al. (2008) concluyeron que niños de edad infantil
fueron capaces de implicarse en la práctica de la indagación científica y conducir
investigaciones empíricas para ampliar y revisar su conocimiento biológico. Los niños
fueron capaces de hacer preguntas genuinamente científicas y elaborar predicciones que
pudieron evaluarse a través de evidencia empírica durante sus investigaciones.
Modelización. El proceso de aprendizaje en base a la construcción de modelos
parece ser central en la construcción de teorías científicas, así como en la enseñanza de
las ciencias (Clement, 1989, 2000; Coll, 2005). Este enfoque enfatiza el desarrollo de
los modelos de los fenómenos en la naturaleza a partir de la prueba y revisión de los
modelos iniciales que tienen los niños. Un modelo, que puede ser un objeto,
acontecimiento, proceso o sistema, es una representación simplificada de un fenómeno
que sugiere cómo se lleva a cabo este fenómeno (Gilbert y Boulter, 1998). La formación
de modelos es la construcción de un modelo de algún fenómeno integrando piezas de
información acerca de la estructura, función/comportamiento y mecanismos causales del
fenómeno, considerando sistemas análogos o a través de la inducción. El uso y
evaluación de los modelos permiten al aprendiz rechazar sus modelos y comenzar de
nuevo o seleccionar una revisión o elaboración. La revisión involucra la modificación
de las partes de un modelo que ya existe de tal forma que esta revisión permite describir
o explicar mejor una situación dada. Por su parte, la elaboración involucra la
95
Capítulo II. Marco Teórico.
combinación o adición de información a los modelos existentes a través de procesos
como la integración de un modelo en un sistema más amplio, o la adición de más partes
al modelo (Clement, 1989; Stewart y Hafner, 1991).
El enfoque basado en la modelización (Boulter, 2000; Boulter y Gilbert, 1996,
2000; Boulter y Buckley, 2000; Clement, 1989, 2000; Gilbert y Boulter, 1998; Gilbert
et al 2000a, b) tiene la ventaja de zanjar el debate acerca de los contenidos-procesos que
se ha llevado a cabo en la educación científica. No se puede modelar sin modelar algo,
por lo tanto, cuando los niños se implican en la modelización, los procesos de
razonamiento y los conceptos científicos se despliegan siempre juntos. La enseñanza
basada en la modelización es cualquier implementación que considera fuentes de
información, actividades de aprendizaje y estrategias de instrucción pensadas para
facilitar la construcción de modelos mentales, tanto a nivel individual como grupal
(Gobert y Buckley, 2000). En este sentido, la instrucción basada en la construcción de
modelos puede ayudar a los niños a ampliar sus forman intuitivas de utilizar los
modelos en aplicaciones más complejas y multifacéticas (Cocking et al., 2000).
Argumentación. Este enfoque está basado en las ideas de Lemke (1990) y Kuhn
(1992) que sostienen que la ciencia implica desarrollar y participar en una forma
particular de argumentación, incluyendo las relaciones que se establecen entre teorías,
hechos, afirmaciones y evidencias. Esta caracterización de ciencia reconoce
explícitamente que ésta no es solamente el desarrollo de conocimientos, habilidades y
de un tipo de razonamiento, sino también la participación en un proceso social que
incluye valores, historia y objetivos personales.
Osborne (2001) sugiere que aprender a razonar en ciencias implica aprender
cómo construir argumentos que relacionen la evidencia con ideas y teorías. De igual
forma, Driver et al. (1994a, b) sostienen que el aprendizaje de la ciencia no es sólo la
adquisición de hechos acerca de la forma cómo es el mundo, sino que“aprender
ciencias implica estar iniciado en formas científicas de conocer” (Driver et al., 1994a,
b) e incorporar el sentido de las prácticas de la comunidad científica. Estas prácticas
incluyen generar afirmaciones acerca del conocimiento y el uso de argumentos que
sostengan tales afirmaciones para clarificar y persuadir (Andrews et al., 1993). Por lo
96
Capítulo II. Marco Teórico.
tanto, la educación científica puede considerarse, en parte, como el aprender a
argumentar en contextos científicos (Kuhn, 1992).
Este énfasis en la argumentación es consistente con los objetivos educativos
generales referentes al uso de la lógica, el razonamiento y la evidencia (JiménezAleixandre, et al., 2000), y, además, parece tener un valor específico en la educación
científica, particularmente en relación a las nuevas áreas de la ciencia donde algunas
afirmaciones son controvertidas (Millar y Osborne, 1998). Un enfoque particular de la
argumentación es el que sostiene que ésta puede ser más un proceso colaborativo de
interacción entre los compañeros que un proceso de confrontación. En referencia a este
aspecto, Solomon (1998) sostiene que una argumentación basada estrictamente en la
lógica puede ser confrontacional y destructiva. Por ello prefiere utilizar la palabra
“discusión” para caracterizar el proceso colaborativo que se lleva a cabo en el aula,
uniéndola a la “retórica” de Billig (1987), que considera el persuadir a través de mostrar
ejemplos. Este enfoque está muy relacionado con el “habla exploratoria” de Mercer et
al. (1999), en el cual se considera la discusión crítica, pero constructiva, de las ideas
alternativas, la identificación de información relevante, la justificación de las opiniones
y el razonamiento explícito.
Los estudios empíricos referentes a la argumentación en el aula de ciencias, al
igual que otros aspectos, son escasos en educación infantil. Por ejemplo, Cappecchi y
Carvalho (2000a, 2000b) han trabajado con niños de entre 8 y 11 años identificando la
estructura y los niveles en la calidad de los argumentos durante actividades relacionadas
con el conocimiento físico. En estos estudios las autoras encontraron que, además de
elaborar muchas afirmaciones como justificativas y relacionándolas con los datos
obtenidos, los niños elaboraron hipótesis a partir de sus conclusiones, pero el nivel de
las argumentaciones por lo general fue bajo. En otro estudio reciente, Naylor et al.
(2007) desarrollaron un marco para analizar el proceso de argumentación de niños de 7
a 9 años de edad basado en el proceso de la argumentación y no en el contenido lógico o
elementos lingüísticos del argumento. Estos autores encontraron que inequívocamente
los niños se implicaron en el proceso y que fue útil para ellos. Un aspecto significativo
que resaltan estos autores es la forma en la que los niños co-construyeron los
argumentos. La argumentación se centró más en buscar la mejor opción a través de un
proceso colaborativo que en defender un particular punto de vista.
97
Capítulo II. Marco Teórico.
En general, las investigaciones realizadas en el área de la argumentación han
mostrado que los estudiantes carecen de habilidades argumentativas (Driver et al.,
2000). Por tanto, considerando que la argumentación desempeña un rol central tanto en
la ciencia como en su enseñanza, el desarrollo de estas habilidades debe promoverse
explícitamente a través de contextos de instrucción apropiados, tareas estructuradas y
modelizaciones (Osborne et al., 2004).
Los modelos científicos precursores
La construcción de modelos como representaciones simbólicas está basada en
articulaciones progresivas entre los registros empíricos, formales y cognitivos (WeilBarrais, 1997, 2001), sin embargo, la génesis y el uso de modelos en la enseñanza de la
ciencia son el resultado de procesos educativos especialmente orientados, de larga
duración, y necesitan de un alto nivel cognitivo para su construcción. En este sentido, el
enfoque de modelización adopta una forma especial en la educación infantil, por lo que
el concepto de modelo científico precursor (Lemeignan y Weil-Barrais, 1993; WeilBarrais, 1997, 2001.) puede ser un enfoque fructífero para promover el progreso
cognitivo de los niños (Ravanis, 2000). La construcción de modelos en niños pequeños
no consiste en la adquisición del modelo en sí, sino de algunos elementos del mismo
que les permitan ir ampliando el modelo científico. Los modelos precursores son
construcciones cognitivas generadas en el contexto educativo y constituyen las bases
para subsecuentes construcciones las cuales, sin estas bases, pueden ser difíciles o
imposibles de construir (Lemeignan y Weil-Barrais, 1993; Weil-Barrais, 2001).
Los niños pequeños poseen un deseo natural de desarrollar modelos para
interpretar el mundo que les rodea y utilizan los recursos a su alcance para hacerlo, sin
embargo, no necesariamente seleccionan los recursos que les permiten reconocer o
establecer relaciones desde el punto de vista científico. A partir de la observación y los
datos disponibles, los niños pueden ir desarrollando un repertorio de modelos más
potentes que les permitan acercarse a la resolución de nuevos problemas mejorando sus
razonamientos (Leher y Schauble, 2000) y llevando gradualmente la ingenuidad de sus
modelos iniciales hacia la complejidad de los modelos científicos (Arcá y Guidoni,
1989).
98
Capítulo II. Marco Teórico.
Este modelo precursor puede considerarse un modelo de enseñanza, en palabras
de Gilbert y Boulter (1998) y de Erduran y Duschl (2004), o un modelo escolar, en
palabras de Izquierdo et al. (1999) y Sanmartí (2005), es decir, un modelo
especialmente construido para promover la comprensión del modelo consensuado
(Gilbert y Boulter, 1998; Erduran y Duschl, 2004).
Basándose en el enfoque de modelos científicos precursores, algunos autores
han diseñado estrategias de enseñanza con el objetivo de promover la construcción de
diferentes modelos. Así, Koliopoulos et al. (2004) encontraron que niños de 5-6 años de
edad pueden construir un modelo precursor relacionado con la flotación o el
hundimiento de los cuerpos basado en un concepto intuitivo de densidad, considerando
el tipo de material del que estaban hechos los objetos. Por su parte, Ravanis et al. (2004)
señalan que niños de 5 a 7 años de edad lograron construir un modelo precursor de
fricción al considerar el “peso” y la “naturaleza de la superficie de contacto” como
variables importantes en la predicción del movimiento de un objeto. En otro estudio,
Zogza y Papamichael (2000) encontraron que niños la misma edad fueron capaces de
construir un modelo de ser vivo basado en funciones básicas relacionadas con la
dependencia del medio ambiente, tales como la nutrición y la respiración, y la
posibilidad de muerte cuando esta dependencia se interrumpe, considerando tanto a las
plantas como a los animales. Aunque no situado en el enfoque de modelos científicos
precursores, pero siguiendo el de modelización en general, y trabajando con niños de 78 años, Acher et al. (2007) señalan que los niños construyeron “un modelo de partes
imaginario” basado en una visión continua de la materia que les permitió explicar los
cambios en diferentes materiales.
2.3. Algunas consideraciones sobre el marco teórico
En este estudio, en la primera fase de la investigación referente al análisis de
documentos curriculares, se siguieron los criterios de Panza (1993) y de Posner (1998)
para caracterizar los modelos curriculares y sus orientaciones teóricas.
Durante el desarrollo de la segunda fase de la investigación, se ha visto la
ciencia como un proceso de articulación, prueba, evaluación y redefinición o revisión de
99
Capítulo II. Marco Teórico.
modelos que representan el mundo (Giere, 1988, 2002, 2004). Desde esta visión se
considera que el conocimiento de varios dominios o subdominios de la ciencia se
realiza, primeramente, en términos de familias de modelos que representan teóricamente
aspectos importantes del mundo externo (Giere, 2004). Según Giere, las hipótesis
científicas especifican las similitudes entre nuestros modelos y el mundo natural
probadas empíricamente, y, por otra parte, también especifican las formas en las que
varios modelos se relacionan unos con otros dentro de un dominio de conocimiento
De la misma forma, el aprendizaje de la ciencia se ha visto como un proceso de
construcción de conocimiento dominio-específico, en el que se asume que el
aprendizaje de dominios conceptuales, tales como la ciencia y las matemáticas, se
caracteriza por el desarrollo de distintas estructuras y procesos dominio-específicos
conceptuales. Por lo tanto, la instrucción se enfoca en ayudar a los niños a adquirir las
ideas nucleares y formas de pensamiento que son centrales para un dominio particular
de conocimiento.
Igualmente, se han tomado también en cuenta una serie de objetivos generales de
la enseñanza de las ciencias en la educación infantil que han guiado el desarrollo del
estudio:
a) Aprender a mirar el mundo con otras miradas (la ciencia es acerca del mundo real).
b) Aprender a emocionarse de una determinada manera (sentir curiosidad, interés,
maravillarse)
c) Aprender a pensar crítica y creativamente (la ciencia desarrolla habilidades de
razonamiento, formas poderosas de pensar).
d) Aprender a pensar científicamente (alfabetización científica).
En cuanto al proceso de enseñanza-aprendizaje, se ha seguido el enfoque de la
modelización como estrategia didáctica (Boulter, 2000; Boulter y Gilbert, 1996, 2000;
Boulter y Buckley, 2000; Clement, 1989, 2000; Gilbert y Boulter, 1998, Gilbert et al
2000a; Gilbert et al., 2000b). Esta estrategia se ha basado en la construcción de modelos
científicos escolares (MCE) (Izquierdo et al., 1999) por parte de los niños,
particularmente, la construcción de modelos científicos precursores (MCP) (Lemeignan
y Weil-Barais, 1993; Weil-Barrais, 1997, 2001). Como se ha mencionado, la definición
de modelo científico precursor parte de la idea acerca de la construcción de modelos
100
Capítulo II. Marco Teórico.
como representaciones simbólicas a partir de articulaciones progresivas entre el registro
empírico, el registro formal y el registro cognitivo (Weil-Barais, 1997, 2001). Este
enfoque se corresponde con lo que expresan el modelo cognitivo de ciencia de Giere
(1988) y el modelo científico escolar de Izquierdo et al. (1999). Sin embargo, como se
ha mencionado también, la construcción de los modelos científicos son producto de
procesos educativos especialmente orientados, de larga duración y que necesitan de
elaboraciones en un cierto nivel de pensamiento. Estos modelos sobrepasan
considerablemente la estructura cognitiva de los niños pequeños por lo que la
orientación de los esfuerzos para la iniciación en las ciencias de niños no puede ser la
adquisición del modelo en sí mismo (Ravanis, 2000). Las representaciones y las
transformaciones de las concepciones de los niños a partir de modelos precursores
puede ser de utilidad en el proceso de aprendizaje.
Por otra parte, el proceso de enseñanza-aprendizaje se contextualiza en base a la
perspectiva socioconstructivista (Driver y Scott, 1996) en la que se toman en cuenta
tanto los aspectos sociales como individuales del aprendizaje. El aprendizaje se ha
considerado como un producto de las interacciones sociales que tienen lugar alrededor
de conceptos científicos clave. En este sentido, el contexto social se considera un factor
determinante en la apropiación individual del conocimiento. Además, el aprendizaje se
concibe como cambio conceptual. En esta perspectiva se considera que el contenido de
la ciencia y la forma en la que las relaciones entre las ideas están organizadas juegan un
papel muy importante en el proceso de aprendizaje. En este estudio el cambio
conceptual se define como la reorganización del contenido existente y su
enriquecimiento con la integración de nueva información.
En el análisis del cambio conceptual se han considerando varias perspectivas tal
y como lo sugiere Tyson et al. (1997) (Figura 2). Se ha considerado una perspectiva
ontológica siguiendo el modelo de Chi et al. (1994), ya que este enfoque puede
proporcionar información acerca de bajo qué circunstancias se puede promover el
cambio conceptual (Tyson, et al., 1997). Por otra parte, el cambio conceptual se analizó
siguiendo el modelo de la coherencia explicativa de Thagard (1992), que tiene una
connotación epistemológica. Este modelo permite llevar a cabo un análisis detallado del
proceso de cambio. Asimismo, al parecer, este modelo proporciona más información
para comprender la construcción y reconstrucción del proceso de conocimiento que una
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Capítulo II. Marco Teórico.
visión bipartita que considera solamente niveles o grados bajos y altos (Havu-Nuutinen,
2005).
Aspectos ontológicos
(Chi et al., 1994)
CAMBIO
CONCEPTUAL
Aspectos afectivos y
sociales
(Pintrich et al., 1993)
Aspectos
epistemológicos
(Thagard, 1992)
Figura 4. Modelo multidimensional para analizar el cambio conceptual.
De una forma general, también se analiza el contexto en el que se lleva a cabo el
aprendizaje considerando la mediación de la construcción del conocimiento en la Zona
de Desarrollo Próximo (Moll y Whitmore, 1993; Vygotsky, 1978). El análisis de este
aspecto se ha llevado a cabo a través de interacciones verbales entre la docente y los
niños (Hedges, 2000; Mason, 1998; Wertsch y Stone, 1985), donde la utilización de
habilidades de pensamiento científico y discursivas (Mercer, 1994, Mercer et al., 2004;
Phillips y Fisher, 1993), así como la utilización de herramientas técnicas juegan un
papel muy importante (Daniels, 2001; Vygotsky, 1978).
La concepción de ciencia como un proceso de modelización del mundo; del
conocimiento científico como familias de modelos que representan teóricamente
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Capítulo II. Marco Teórico.
aspectos importantes del mundo externo; del aprendizaje de la ciencia como
construcción o reconstrucción de modelos a partir de interacciones sociales; y del
aprendizaje como cambio conceptual, han sido los aspectos fundamentales en los que se
ha sustentado la presente investigación.
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Capítulo II. Marco Teórico.
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